Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 1772
i

2.  Дана функ­ция  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \log _3 дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби умно­жить на \log _3 левая круг­лая скоб­ка 9x пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \log _3 дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби конец дроби .

а)  Ре­ши­те урав­не­ние  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 3\log _ ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та x, зна­ме­на­тель: \log _ ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та x минус 2 конец дроби .

б)  Ре­ши­те не­ра­вен­ство  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 1,25.

в)  Най­ди­те про­ме­жут­ки мо­но­тон­но­сти функ­ции  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка .

г)  Най­ди­те мно­же­ство зна­че­ний функ­ции  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка при  x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ;3 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Пре­об­ра­зу­ем урав­не­ние:

 дробь: чис­ли­тель: ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 в квад­ра­те x минус 4, зна­ме­на­тель: 1 минус ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 ло­га­рифм по ос­но­ва­нию левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка x, зна­ме­на­тель: ло­га­рифм по ос­но­ва­нию левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка x минус 2 конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 в квад­ра­те x минус 4, зна­ме­на­тель: 1 минус ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 ло­га­рифм по ос­но­ва­нию левая круг­лая скоб­ка 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1/2 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка x, зна­ме­на­тель: ло­га­рифм по ос­но­ва­нию левая круг­лая скоб­ка 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1/2 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка x минус 2 конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 в квад­ра­те x минус 4, зна­ме­на­тель: 1 минус ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 умно­жить на 2 ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x, зна­ме­на­тель: 2 ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x минус 2 конец дроби рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 в квад­ра­те x минус 4, зна­ме­на­тель: 1 минус ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6 ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x, зна­ме­на­тель: 2 левая круг­лая скоб­ка ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 в квад­ра­те x минус 4, зна­ме­на­тель: 1 минус ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: минус 3 ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x, зна­ме­на­тель: 1 минус ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x конец дроби .

За­пом­ним. что  ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x минус 1 не равно 0 и за­пи­шем ра­вен­ство чис­ли­те­лей:  ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 в квад­ра­те x минус 4= минус 3 ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x.

Обо­зна­чим  ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x=t, по­лу­чим

t в квад­ра­те минус 4= минус 3t рав­но­силь­но t в квад­ра­те плюс 3t минус 4=0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка t минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка t плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний t минус 1=0,t плюс 4=0 конец со­во­куп­но­сти . \undersett не равно 1\mathop рав­но­силь­но t= минус 4.

Вер­нем­ся к ис­ход­ной пе­ре­мен­ной:  ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x= минус 4 рав­но­силь­но x= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 81 конец дроби .

Ответ x= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 81 конец дроби .

б)  Пре­об­ра­зу­ем не­ра­вен­ство  дробь: чис­ли­тель: ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 в квад­ра­те x минус 4, зна­ме­на­тель: 1 минус ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x конец дроби боль­ше 1,25.

Обо­зна­чим  ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x=t, по­лу­чим

 дробь: чис­ли­тель: t в квад­ра­те минус 4, зна­ме­на­тель: 1 минус t конец дроби боль­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: t в квад­ра­те минус 4, зна­ме­на­тель: 1 минус t конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби боль­ше 0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 4 левая круг­лая скоб­ка t в квад­ра­те минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 5 левая круг­лая скоб­ка 1 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 4 левая круг­лая скоб­ка 1 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби боль­ше 0 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 4t в квад­ра­те минус 16 минус 5 плюс 5t, зна­ме­на­тель: 1 минус t конец дроби боль­ше 0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 4t в квад­ра­те плюс 5t минус 21, зна­ме­на­тель: t минус 1 конец дроби мень­ше 0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка t плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 4t минус 7 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t минус 1 конец дроби мень­ше 0,

с по­мо­щью ме­то­да ин­тер­ва­лов по­лу­ча­ем t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 1; дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Вер­нем­ся к ис­ход­ной пе­ре­мен­ной:  ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 1; дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка , от­сю­да x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 27 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 3;3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка .

в)  Ис­сле­ду­ем сна­ча­ла функ­цию  дробь: чис­ли­тель: t в квад­ра­те минус 4, зна­ме­на­тель: 1 минус t конец дроби . Возь­мем ее про­из­вод­ную.

 левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: t в квад­ра­те минус 4, зна­ме­на­тель: 1 минус t конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка '= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка t в квад­ра­те минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка ' умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 1 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка минус левая круг­лая скоб­ка 1 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка ' умно­жить на левая круг­лая скоб­ка t в квад­ра­те минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 1 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2t левая круг­лая скоб­ка 1 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка минус левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка t в квад­ра­те минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка t минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби =
= дробь: чис­ли­тель: 2t минус 2t в квад­ра­те плюс t в квад­ра­те минус 4, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка t минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: минус t в квад­ра­те плюс 2t минус 4, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка t минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: минус левая круг­лая скоб­ка t минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус 3, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка t плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби мень­ше 0,

при всех t не равно 1. Зна­чит, эта функ­ция убы­ва­ет на про­ме­жут­ках  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка и  левая круг­лая скоб­ка 1; бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

За­ме­тим далее, что  ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x  — воз­рас­та­ю­щая функ­ция, а ком­по­зи­ция убы­ва­ю­щей и воз­рас­та­ю­щей функ­ций сама убы­ва­ет. По­сколь­ку  ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x=1 при x=3 и  ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 x опре­де­ле­но при x боль­ше 0, по­лу­ча­ем окон­ча­тель­ный ответ  — функ­ция убы­ва­ет на  левая круг­лая скоб­ка 0;3 пра­вая круг­лая скоб­ка и  левая круг­лая скоб­ка 3; бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка (в от­ве­те про­ме­жут­ки объ­еди­нять нель­зя, по­сколь­ку на­при­мер f левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: конец дроби 3 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше 0=f левая круг­лая скоб­ка 9 пра­вая круг­лая скоб­ка ).

г)  Как сле­ду­ет из преды­ду­ще­го пунк­та, функ­ция мо­но­тон­на на  левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ;3 пра­вая круг­лая скоб­ка , по­это­му до­ста­точ­но по­нять ее зна­че­ние при x= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби и пре­дел слева в точке  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

f левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус 4, зна­ме­на­тель: 1 плюс 1 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , \lim\limits_xarrow 3 минус 0 f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =\lim\limits_tarrow 1 минус 0 дробь: чис­ли­тель: t в квад­ра­те минус 4, зна­ме­на­тель: 1 минус t конец дроби .

Чис­ли­тель этой дроби стре­мит­ся к −3, а зна­ме­на­тель к нулю, при­ни­мая по­ло­жи­тель­ные зна­че­ния. Зна­чит, пре­дел равен  минус бес­ко­неч­ность .

Ответ f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

 

Ответ: 2. а)  левая фи­гур­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 81 конец дроби пра­вая фи­гур­ная скоб­ка ; б)  левая круг­лая скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 27 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 3;3 ко­рень 4 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 27 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка ; в) функ­ция убы­ва­ет на  левая круг­лая скоб­ка 0;3 пра­вая круг­лая скоб­ка и  левая круг­лая скоб­ка 3; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка ; г)  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 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: 1750

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ма­те­ма­ти­че­ские клас­сы, Санкт-Пе­тер­бург, 1993 год, ва­ри­ант 2
? Классификатор: Ис­сле­до­ва­ние функ­ций, Ло­га­риф­ми­че­ские не­ра­вен­ства, Ло­га­риф­ми­че­ские урав­не­ния и си­сте­мы
?
Сложность: 9 из 10