Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

3Б. Дана функ­ция  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те конец дроби .

а)  Най­ди­те пер­во­об­раз­ную функ­ции  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка на мно­же­стве  левая круг­лая скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка , гра­фик ко­то­рой про­хо­дит через точку  A левая круг­лая скоб­ка 1; минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка .

б)  По­строй­те гра­фик функ­ции  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка .

в)  Про­верь­те, яв­ля­ет­ся ли пря­мая l, за­дан­ная урав­не­ни­ем  y= минус 15x плюс 23,5, ка­са­тель­ной к гра­фи­ку функ­ции  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка .

г)  Най­ди­те пло­щадь фи­гу­ры, огра­ни­чен­ной гра­фи­ком функ­ции  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка , осью абс­цисс и пря­мы­ми l и  x=3.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­ме­тим, что f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби x в квад­ра­те плюс 8x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , по­это­му все ее пер­во­об­раз­ные имеют вид

 дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: x в кубе , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс 8 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: минус 1 конец дроби плюс C= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби x в кубе минус 8 x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс C= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби x в кубе минус дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: x конец дроби плюс C.

а)  Под­ста­вим в урав­не­ние y= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби x в кубе минус дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: x конец дроби плюс C точку  левая круг­лая скоб­ка 1; минус 6 пра­вая круг­лая скоб­ка . По­лу­чим  минус 6= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби умно­жить на 1 минус дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 1 конец дроби плюс C, от­ку­да C= минус 6 плюс 8 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби . Итак, это F левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби x в кубе минус дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: x конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби .

б)  Оче­вид­но f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка опре­де­ле­на при всех x не равно 0 и яв­ля­ет­ся чет­ной функ­ци­ей. При xarrow 0: f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка arrow плюс бес­ко­неч­ность , от­ку­да x=0  — вер­ти­каль­ная асимп­то­та. Го­ри­зон­таль­ных и на­клон­ных асимп­тот нет, по­сколь­ку при боль­ших x функ­ция ведет себя при­мер­но как квад­ра­тич­ная функ­ция y= дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Ясно, что f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0, так что кор­ней у функ­ции нет.

Возь­мем ее про­из­вод­ную

f' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби x в квад­ра­те плюс 8x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка '= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 2x плюс 8 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка =x минус 16x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка =
=x минус дробь: чис­ли­тель: 16, зна­ме­на­тель: x в кубе конец дроби = дробь: чис­ли­тель: x в сте­пе­ни 4 минус 16, зна­ме­на­тель: x в кубе конец дроби = дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: x в кубе конец дроби = дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: x в кубе конец дроби .

Вос­поль­зо­вав­шись ме­то­дом ин­тер­ва­лов, по­лу­чим что f' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус 2;0 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 2; бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка и f' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0 при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 0;2 пра­вая круг­лая скоб­ка . Зна­чит, функ­ция воз­рас­та­ет при x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус 2;0 пра­вая круг­лая скоб­ка и x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 2; бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка и убы­ва­ет при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус 2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0;2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Функ­ция имеет ми­ни­мум при x=\pm 2, f левая круг­лая скоб­ка \pm 2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =2 плюс 2=4.

Возь­мем вто­рую про­из­вод­ную

f'' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка x минус 16x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка '=1 минус 16 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка =1 плюс дробь: чис­ли­тель: 48, зна­ме­на­тель: x в сте­пе­ни 4 конец дроби боль­ше 0,

по­это­му функ­ция вы­пук­ла вниз при x боль­ше 0 и при x мень­ше 0.

Оста­лось по­стро­ить гра­фик.

в)  Если y= минус 15x плюс 23,5 яв­ля­ет­ся ка­са­тель­ной, то про­из­вод­ная в точке ка­са­ния равна −15. Решим урав­не­ние

 дробь: чис­ли­тель: x в сте­пе­ни 4 минус 16, зна­ме­на­тель: x в кубе конец дроби = минус 15 рав­но­силь­но x в сте­пе­ни 4 минус 16= минус 15x в кубе рав­но­силь­но x в сте­пе­ни 4 плюс 15x в кубе минус 16=0.

Ясно, что одним из кор­ней яв­ля­ет­ся x=1. На­пи­шем урав­не­ние ка­са­тель­ной в точке x=1

f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 1 конец дроби =8,5, f' левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 15,

по­это­му урав­не­ние ка­са­тель­ной будет y= минус 15 левая круг­лая скоб­ка x минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 8,5= минус 15x плюс 23,5. Со­шлось.

г)  Най­дем точку пе­ре­се­че­ния пря­мой y= минус 15x плюс 23,5 с осью абс­цисс. 0= минус 15x плюс 23,5 рав­но­силь­но x= дробь: чис­ли­тель: 47, зна­ме­на­тель: 30 конец дроби . Зна­чит, об­ласть огра­ни­че­на свер­ху гра­фи­ком функ­ции (функ­ция вы­пук­ла вниз, по­это­му ее гра­фик лежит выше ка­са­тель­ной), а снизу  — ка­са­тель­ной при x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 1; дробь: чис­ли­тель: 47, зна­ме­на­тель: 30 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и осью абс­цисс при x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 47, зна­ме­на­тель: 30 конец дроби ;3 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Опу­стим из точки  левая круг­лая скоб­ка 1;8,5 пра­вая круг­лая скоб­ка пер­пен­ди­ку­ляр на ось абс­цисс. По­лу­чим пря­мо­уголь­ный тре­уголь­ник с ка­те­та­ми 8,5 и  дробь: чис­ли­тель: 47, зна­ме­на­тель: 30 конец дроби минус 1= дробь: чис­ли­тель: 17, зна­ме­на­тель: 30 конец дроби , пло­щадь ко­то­ро­го равна  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 17, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 17, зна­ме­на­тель: 30 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 289, зна­ме­на­тель: 120 конец дроби . До­ба­вим к фи­гу­ре этот тре­уголь­ник и вы­чтем потом его пло­щадь из от­ве­та. Тогда по­лу­ча­ем

S= при­над­ле­жит t\limits_1 в кубе левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби x в квад­ра­те плюс 8x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка dx минус дробь: чис­ли­тель: 289, зна­ме­на­тель: 120 конец дроби = левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби x в кубе минус дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: x конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка |_1 в кубе минус дробь: чис­ли­тель: 289, зна­ме­на­тель: 120 конец дроби =
= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби умно­жить на 27 минус дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби умно­жить на 1 плюс дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 1 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 289, зна­ме­на­тель: 120 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс 8 минус дробь: чис­ли­тель: 289, зна­ме­на­тель: 120 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 27 минус 16 минус 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс 8 минус дробь: чис­ли­тель: 289, зна­ме­на­тель: 120 конец дроби =
= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс 8 минус дробь: чис­ли­тель: 289, зна­ме­на­тель: 120 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 200, зна­ме­на­тель: 120 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 289, зна­ме­на­тель: 120 конец дроби плюс 8=8 минус дробь: чис­ли­тель: 89, зна­ме­на­тель: 120 конец дроби = целая часть: 7, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 31, зна­ме­на­тель: 120 .

 

Ответ: а)  F левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: x в кубе , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: x конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби ; б) см. рис.; в) да, яв­ля­ет­ся, в точке с абс­цис­сой  x_0=1; г)  дробь: чис­ли­тель: 871, зна­ме­на­тель: 120 конец дроби .

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: 1801

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ма­те­ма­ти­че­ские клас­сы, Санкт-Пе­тер­бург, 1994 год, ва­ри­ант 1
? Классификатор: Ин­те­грал, вы­чис­ле­ние пло­ща­дей , Ис­сле­до­ва­ние функ­ций, Ка­са­тель­ная к гра­фи­ку функ­ции, По­стро­е­ние гра­фи­ков функ­ций, гра­фи­ков урав­не­ний
?
Сложность: 9 из 10