Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

3Б. Дана функ­ция  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =x в кубе плюс дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: x 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;2 пра­вая круг­лая скоб­ка .

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

в)  Про­верь­те, яв­ля­ет­ся ли пря­мая l, за­дан­ная урав­не­ни­ем  y=11,25x минус 13, 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=0,5.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­ме­тим, что все пер­во­об­раз­ные f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =x в кубе плюс дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: x конец дроби имеют вид  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби x в сте­пе­ни 4 плюс 3 на­ту­раль­ный ло­га­рифм x плюс C

а)  Под­ста­вим в урав­не­ние y= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби x в сте­пе­ни 4 плюс 3 на­ту­раль­ный ло­га­рифм x плюс C точку  левая круг­лая скоб­ка 1;2 пра­вая круг­лая скоб­ка . По­лу­чим 2= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби умно­жить на 1 плюс 3 на­ту­раль­ный ло­га­рифм 1 плюс C, от­ку­да C=2 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . Итак, это F левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби x в сте­пе­ни 4 плюс 3 на­ту­раль­ный ло­га­рифм x плюс дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

б)  Оче­вид­но f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка опре­де­ле­на при всех x не равно 0 и яв­ля­ет­ся не­чет­ной 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 сте­пен­ная функ­ция y=x в кубе . Ясно, что f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 при x боль­ше 0 и f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0 при x мень­ше 0, так что кор­ней у функ­ции нет.

Возь­мем ее про­из­вод­ную

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

Вос­поль­зо­вав­шись ме­то­дом ин­тер­ва­лов, по­лу­чим что f' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 1; бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка и f' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0 при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус 1;0 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 0;1 пра­вая круг­лая скоб­ка . Зна­чит, функ­ция воз­рас­та­ет при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус 1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и при x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 1; бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка и убы­ва­ет при x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус 1;0 пра­вая круг­лая скоб­ка и x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0;1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Функ­ция имеет ми­ни­мум при x=1 и мак­си­мум при x= минус 1.

f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =1 плюс дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 1 конец дроби =4,

f левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 4.

Возь­мем вто­рую про­из­вод­ную

f'' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка 3x в квад­ра­те плюс 3 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка '=6x минус 3 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка =6x плюс дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: x в кубе конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6x в сте­пе­ни 4 плюс 6, зна­ме­на­тель: x в кубе конец дроби ,

что по­ло­жи­тель­но при x боль­ше 0 и от­ри­ца­тель­но при x мень­ше 0, по­это­му функ­ция вы­пук­ла вниз при x боль­ше 0 и вверх при x мень­ше 0.

Оста­лось по­стро­ить гра­фик.

в)  Если y=11,25x минус 13 яв­ля­ет­ся ка­са­тель­ной, то про­из­вод­ная в точке ка­са­ния равна  целая часть: 11, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 . Решим урав­не­ние

 дробь: чис­ли­тель: 3x в сте­пе­ни 4 минус 3, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те конец дроби = целая часть: 11, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 рав­но­силь­но 3 левая круг­лая скоб­ка x в сте­пе­ни 4 минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 45, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби x в квад­ра­те рав­но­силь­но x в сте­пе­ни 4 минус 1= дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби x в квад­ра­те рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 4x в сте­пе­ни 4 минус 4=15x в квад­ра­те рав­но­силь­но 4x в сте­пе­ни 4 минус 15x в квад­ра­те минус 4=0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 4x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =0.

Вто­рой мно­жи­тель кор­ней не имеет, а пер­вый имеет корни x=\pm 2.

На­пи­шем урав­не­ние ка­са­тель­ной в точке x=2: f левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка =8 плюс дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =9,5; f' левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка = целая часть: 11, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 , по­это­му урав­не­ние ка­са­тель­ной будет

y= целая часть: 11, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 левая круг­лая скоб­ка x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 9,5= целая часть: 11, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 x минус целая часть: 22, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 плюс 9,5= целая часть: 11, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 x минус 13.

г)  Най­дем точку пе­ре­се­че­ния пря­мой y= целая часть: 11, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 x минус 13 с осью абс­цисс. 0= целая часть: 11, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 x минус 13 рав­но­силь­но x= дробь: чис­ли­тель: 52, зна­ме­на­тель: 45 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 дробь: чис­ли­тель: 52, зна­ме­на­тель: 45 конец дроби ;2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и осью абс­цисс при x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 52, зна­ме­на­тель: 45 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Опу­стим из точки  левая круг­лая скоб­ка 2;\9,5 пра­вая круг­лая скоб­ка пер­пен­ди­ку­ляр на ось абс­цисс. По­лу­чим пря­мо­уголь­ный тре­уголь­ник с ка­те­та­ми 9,5 и 2 минус дробь: чис­ли­тель: 52, зна­ме­на­тель: 45 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 38, зна­ме­на­тель: 45 конец дроби , пло­щадь ко­то­ро­го равна  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 19, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 38, зна­ме­на­тель: 45 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 361, зна­ме­на­тель: 90 конец дроби = целая часть: 4, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 90 . До­ба­вим к фи­гу­ре этот тре­уголь­ник и вы­чтем потом его пло­щадь из от­ве­та. Тогда по­лу­ча­ем

S= при­над­ле­жит t\limits_1/2 в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка x в кубе плюс дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: x конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка dx минус целая часть: 4, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 90 = левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби x в сте­пе­ни 4 плюс 3 на­ту­раль­ный ло­га­рифм x пра­вая круг­лая скоб­ка |_1/2 в квад­ра­те минус целая часть: 4, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 90 = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби умно­жить на 16 плюс 3 на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби минус 3 на­ту­раль­ный ло­га­рифм дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус целая часть: 4, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 90 =
= 4 плюс 3 на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 64 конец дроби плюс 3 на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2 минус целая часть: 4, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 90 =6 на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 64 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 90 конец дроби =6 на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2 минус дробь: чис­ли­тель: 45 плюс 32, зна­ме­на­тель: 32 умно­жить на 90 конец дроби =6 на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2 минус дробь: чис­ли­тель: 77, зна­ме­на­тель: 2880 конец дроби .

 

Ответ: а)  F левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 3 на­ту­раль­ный ло­га­рифм x плюс дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ; б) см. рис.; в) да, яв­ля­ет­ся, в точке с абс­цис­сой  x_0=2; г)  6 на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2 минус дробь: чис­ли­тель: 77, зна­ме­на­тель: 2880 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: 1796

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ма­те­ма­ти­че­ские клас­сы, Санкт-Пе­тер­бург, 1994 год, ва­ри­ант 2
? Классификатор: Ин­те­грал, вы­чис­ле­ние пло­ща­дей , Ка­са­тель­ная к гра­фи­ку функ­ции, По­стро­е­ние гра­фи­ков функ­ций, гра­фи­ков урав­не­ний
?
Сложность: 9 из 10