Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

2.  Дана функ­ция  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =2 синус в квад­ра­те x минус синус 2x

 

а)  Вы­чис­ли­те  f левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

б)  Ре­ши­те урав­не­ние  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =4 ко­си­нус в квад­ра­те x .

в)  Най­ди­те наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка .

г)  Най­ди­те все по­ло­жи­тель­ные числа a такие, что вы­пол­не­ния не­ра­вен­ства  \left| x минус дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби | мень­ше a до­ста­точ­но для вы­пол­не­ния не­ра­вен­ства  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пре­об­ра­зу­ем функ­цию:

f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =2 синус в квад­ра­те x минус синус 2x=1 плюс левая круг­лая скоб­ка 2 синус в квад­ра­те x минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка минус синус 2x=1 минус ко­си­нус 2x минус синус 2x.

а)  Имеем:

f левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка =1 минус ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус синус дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =1 плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =1.

б)  За­пи­шем урав­не­ние в виде 2 синус в квад­ра­те x минус синус 2x=4 ко­си­нус в квад­ра­те x и пре­об­ра­зу­ем его:

2 синус в квад­ра­те x минус 2 синус x ко­си­нус x минус 4 ко­си­нус в квад­ра­те x=0.

Раз­де­лим его на  ко­си­нус в квад­ра­те x  — оно од­но­род­ное  — по­лу­чим

2 тан­генс в квад­ра­те x минус 2 тан­генс x минус 4=0.

Обо­зна­чим  тан­генс x=t, по­лу­ча­ем

2t в квад­ра­те минус 2t минус 4=0 рав­но­силь­но t в квад­ра­те минус t минус 2=0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний t= минус 1,t=2. конец со­во­куп­но­сти .

Вер­нем­ся к ис­ход­ной пе­ре­мен­ной:

 со­во­куп­ность вы­ра­же­ний тан­генс x= минус 1, тан­генс x=2 конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний x= минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс Пи k,x= арк­тан­генс 2 плюс Пи k, конец со­во­куп­но­сти . k при­над­ле­жит Z .

в)  По­сле­до­ва­тель­но по­лу­чим:

f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =1 минус ко­си­нус 2x минус синус 2x=1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­си­нус 2x плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби синус 2x пра­вая круг­лая скоб­ка =
= 1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та левая круг­лая скоб­ка синус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ко­си­нус 2x плюс ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби синус 2x пра­вая круг­лая скоб­ка = 1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та синус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 2x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та умно­жить на 1=1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ,

и это зна­че­ние до­сти­га­ет­ся, когда  синус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 2x пра­вая круг­лая скоб­ка =1.

г)  Имеем:

f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =2 синус в квад­ра­те x минус синус 2x=2 синус в квад­ра­те x минус 2 синус x ко­си­нус x=2 синус x левая круг­лая скоб­ка синус x минус ко­си­нус x пра­вая круг­лая скоб­ка .

Если x= дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби , то оба мно­жи­те­ля по­ло­жи­тель­ны. Если уве­ли­чи­вать x, то  синус x оста­нет­ся по­ло­жи­тель­ным до точки x= Пи , а вто­рой мно­жи­тель будет по­ло­жи­тель­ным ми­ни­мум до той же точки (в пер­вой чет­вер­ти  синус x воз­рас­та­ет, а  ко­си­нус x убы­ва­ет, по­это­му раз­ность воз­рас­та­ет. Во вто­рой чет­вер­ти синус по­ло­жи­те­лен, а ко­си­нус от­ри­ца­те­лен, по­это­му раз­ность по­ло­жи­тель­на).

Если же умень­шать x, то  синус x будет умень­шать­ся, а  ко­си­нус x уве­ли­чи­вать­ся, пока на­ко­нец в точке x= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби они не срав­ня­ют­ся. После этой точки пер­вый мно­жи­тель все еще будет по­ло­жи­те­лен, а вто­рой от­ри­ца­те­лен и не­ра­вен­ство на­ру­шит­ся. Зна­чит, в сто­ро­ну умень­ше­ния x можно от­хо­дить не более чем на  дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби . В сто­ро­ну уве­ли­че­ния на столь­ко отой­ти можно (и даже силь­но боль­ше, но это уже не­важ­но).

Тем самым 0 мень­ше a мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби (пер­вое усло­вие за­да­ет по­ло­жи­тель­ность a, ко­то­рая тоже тре­бу­ет­ся в за­да­че).

 

Ответ: а) 1; б)  левая фи­гур­ная скоб­ка арк­тан­генс 2 плюс Пи k; минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс Пи k:k при­над­ле­жит Z пра­вая фи­гур­ная скоб­ка ; в)  1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ; г)  левая круг­лая скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

За за­да­ние (или за каж­дый из че­ты­рех пунк­тов сю­же­та из че­ты­рех за­да­ний)

вы­став­ля­ет­ся одна из сле­ду­ю­щих оце­нок:

+ (3 балла),    ± (2 балла),    ∓ (1 балл),    − (0 бал­лов)

При этом не­об­хо­ди­мо ру­ко­вод­ство­вать­ся сле­ду­ю­щим.

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нийБаллы
Вер­ное и пол­ное вы­пол­не­ние за­да­ния3
Ход ре­ше­ния вер­ный, ре­ше­ние до­ве­де­но до от­ве­та, но до­пу­щен один не­до­чет2
Ход ре­ше­ния вер­ный, ре­ше­ние до­ве­де­но до от­ве­та, но до­пу­ще­но два не­до­че­та или одна гру­бая ошиб­ка1
Осталь­ные слу­чаи0

К не­до­че­там от­но­сят­ся, на­при­мер: опис­ки, не­точ­но­сти в ис­поль­зо­ва­нии ма­те­ма­ти­че­ской сим­во­ли­ки; по­греш­но­сти на ри­сун­ках, не­до­ста­точ­но пол­ные обос­но­ва­ния; не­точ­но­сти в ло­ги­ке рас­суж­де­ний при срав­не­нии чисел, до­ка­за­тель­стве тож­деств или не­ра­венств; вы­чис­ли­тель­ные ошиб­ки, не по­вли­яв­шие прин­ци­пи­аль­но на ход ре­ше­ния и не упро­стив­шие за­да­чу, если за­да­ча не яв­ля­лась вы­чис­ли­тель­ной; за­ме­на стро­го знака не­ра­вен­ства не­стро­гим или на­о­бо­рот; не­вер­ное при­со­еди­не­ние либо ис­клю­че­ние гра­нич­ной точки из про­ме­жут­ка мо­но­тон­но­сти и ана­ло­гич­ные.

Гру­бы­ми ошиб­ка­ми яв­ля­ют­ся, на­при­мер: по­те­ря или при­об­ре­те­ние по­сто­рон­не­го корня; не­вер­ный отбор ре­ше­ния на про­ме­жут­ке при пра­виль­ном ре­ше­нии в общем виде; вы­чис­ли­тель­ная ошиб­ка в за­да­че на вы­чис­ле­ние; не­вер­ное из­ме­не­ние знака не­ра­вен­ства при умно­же­нии на от­ри­ца­тель­ное число, ло­га­риф­ми­ро­ва­нии или по­тен­ци­ро­ва­нии и т. п.


Задание парного варианта: 1716

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ма­те­ма­ти­че­ские клас­сы, Санкт-Пе­тер­бург, 1995 год, ва­ри­ант 1
? Классификатор: Вы­чис­ле­ния и пре­об­ра­зо­ва­ния в три­го­но­мет­рии, Ис­сле­до­ва­ние функ­ций, Три­го­но­мет­ри­че­ские урав­не­ния , Функ­ции, за­ви­ся­щие от па­ра­мет­ра
?
Сложность: 9 из 10