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 минус x плюс 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби .

а)  На­пи­ши­те урав­не­ния ка­са­тель­ных к гра­фи­ку функ­ции  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка , па­рал­лель­ных оси абс­цисс.

б)  По­строй­те гра­фик функ­ции  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 3;3 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

в)  До­ка­жи­те, что  при­над­ле­жит t пре­де­лы: от 0,5 до 2, f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка dx мень­ше дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

г)  Най­ди­те наи­мень­шее зна­че­ние пло­ща­ди фи­гу­ры, огра­ни­чен­ной гра­фи­ком функ­ции  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка и пря­мы­ми  y=0,  x=a,  x=a плюс 1,5, для  a боль­ше 0.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Возьмём про­из­вод­ную: f' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те минус 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби ; f' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =0 при x=\pm 1, f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =1, f левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 3.

б)  Ис­сле­ду­ем функ­цию f на мо­но­тон­ность: ясно, что функ­ция f воз­рас­та­ет на луче  левая квад­рат­ная скоб­ка 1; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка и на луче  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус 1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , убы­ва­ет на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 1; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка и на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка 0;1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка ;

f левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ; f левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

в)  Ясно, что пло­щадь фи­гу­ры, огра­ни­чен­ной гра­фи­ком функ­ции f и пря­мы­ми y=0, x= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , x=2, равна ин­те­гра­лу  при­над­ле­жит t пре­де­лы: от 0,5 до 2, f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка dx. Но эта пло­щадь за­ве­до­мо мень­ше пло­ща­ди пря­мо­уголь­ни­ка, об­ра­зо­ван­но­го пря­мы­ми y=0, y= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , x= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , x=2.  левая круг­лая скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка =f левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби при­всехx при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; 2 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка . Но эта пло­щадь равна  дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

г)  До­ста­точ­но найти наи­мень­шее зна­че­ние ин­те­гра­ла  при­над­ле­жит t пре­де­лы: от a до a плюс 1,5, f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка dx при a боль­ше 0, т. е. наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции

g левая круг­лая скоб­ка a пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус x плюс на­ту­раль­ный ло­га­рифм x пра­вая круг­лая скоб­ка | пре­де­лы: от a до a плюс 1,5, = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a минус дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби плюс на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка a плюс дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка минус на­ту­раль­ный ло­га­рифм a.

Най­дем про­из­вод­ную:

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

Но 2a в квад­ра­те плюс 3a минус 2=0, если a= минус 2 или a= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Ис­сле­ду­ем функ­цию g на луче  левая круг­лая скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка . Так как функ­ция g убы­ва­ет на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и воз­рас­та­ет на луче  левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка , то наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции g равно g левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби плюс на­ту­раль­ный ло­га­рифм 4.

 

ДРУ­ГОЕ РЕ­ШЕ­НИЕ: Срав­ним пло­щадь S_1 кри­во­ли­ней­ной тра­пе­ции, огра­ни­чен­ной гра­фи­ком функ­ции f и пря­мы­ми x= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , x=2, с пло­ща­дью S_2 кри­во­ли­ней­ной тра­пе­ции, огра­ни­чен­ной гра­фи­ком функ­ции f и пря­мы­ми y=0, x=a, x=a плюс 1,5, на­при­мер, для 0 мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . За­ме­тим, что для всех x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка a; дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби и для лю­бо­го x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка a плюс 1,5; 2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , по­это­му ясно, что S_2 боль­ше S_1, т. к. в рас­смат­ри­ва­е­мых фи­гу­рах (см. рис.) можно вы­де­лить общую часть ABCD и кри­во­ли­ней­ные тра­пе­ции MNBA и DCLP такие, что пло­щадь тра­пе­ции MNBA боль­ше пло­ща­ди тра­пе­ции DCLP  левая круг­лая скоб­ка MA=PD пра­вая круг­лая скоб­ка .

Рас­суж­дая ана­ло­гич­но, по­лу­чим, что при всех a боль­ше 0, a не равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пло­ща­ди со­от­вет­ству­ю­щих кри­во­ли­ней­ных тра­пе­ций боль­ше, чем  при­над­ле­жит t пре­де­лы: от дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби до 2, f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка dx. Таким об­ра­зом, оста­ет­ся найти зна­че­ние этого ин­те­гра­ла.

 

Ответ: 3Б. а)  y=1,  y= минус 3; б) см. рис.; г)  дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби плюс на­ту­раль­ный ло­га­рифм 4.

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: 1828

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ма­те­ма­ти­че­ские клас­сы, Санкт-Пе­тер­бург, 1996 год, ва­ри­ант 1
? Классификатор: Ин­те­грал, вы­чис­ле­ние пло­ща­дей , Ка­са­тель­ная к гра­фи­ку функ­ции, По­стро­е­ние гра­фи­ков функ­ций, гра­фи­ков урав­не­ний
?
Сложность: 9 из 10