Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 1863
i

2.  Дана функ­ция  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­си­нус x.

а)  Ре­ши­те урав­не­ние  f левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 2x пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те .

б)  Ре­ши­те не­ра­вен­ство  f левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 2x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше левая круг­лая скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

в)  Най­ди­те все пары чисел x и y, при­над­ле­жа­щие от­рез­ку  левая квад­рат­ная скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , такие, что од­но­вре­мен­но вы­пол­ня­ют­ся ра­вен­ства

 дробь: чис­ли­тель: f левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 2x пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: f левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 2y пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби

и  f левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 2x пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те .

г)  Най­ди­те ко­ор­ди­на­ты всех точек гра­фи­ка функ­ции  y=f левая круг­лая скоб­ка 2x пра­вая круг­лая скоб­ка , име­ю­щих абс­цис­су из от­рез­ка  левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; Пи пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и таких, что на рас­сто­я­нии  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби от них име­ет­ся точка гра­фи­ка функ­ции  y=f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка с такой же ор­ди­на­той.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  За­пи­шем урав­не­ние в виде  ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 2x пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­си­нус в квад­ра­те x и пре­об­ра­зу­ем его

 синус 2x= ко­си­нус в квад­ра­те x рав­но­силь­но 2 синус x ко­си­нус x= ко­си­нус в квад­ра­те x рав­но­силь­но 2 синус x ко­си­нус x минус ко­си­нус в квад­ра­те x=0 рав­но­силь­но ко­си­нус x левая круг­лая скоб­ка 2 синус x минус ко­си­нус x пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но  со­во­куп­ность вы­ра­же­ний ко­си­нус x=0,2 синус x= ко­си­нус x конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний x= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс Пи k, тан­генс x= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний x= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс Пи k,x= арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс Пи k, конец со­во­куп­но­сти . k при­над­ле­жит Z .

б)  За­пи­шем не­ра­вен­ство в виде  ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 2x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше ко­си­нус в квад­ра­те x и пре­об­ра­зу­ем его ана­ло­гич­но пунк­ту а. По­лу­чим

 ко­си­нус x левая круг­лая скоб­ка 2 синус x минус ко­си­нус x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0.

Пер­вый мно­жи­тель по­ло­жи­те­лен при x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка и от­ри­ца­те­лен при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Вто­рой мно­жи­тель от­ри­ца­те­лен при x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка (из от­ри­ца­тель­но­го числа вы­чи­та­ют по­ло­жи­тель­ное), по­ло­жи­те­лен при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка (из по­ло­жи­тель­но­го числа вы­чи­та­ют от­ри­ца­тель­ное) и воз­рас­та­ет при x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка (из воз­рас­та­ю­щей функ­ции вы­чи­та­ют убы­ва­ю­щую), при­чем равен нулю при x= арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби (см. пункт а). Зна­чит, на самом деле он от­ри­ца­те­лен при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ; арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка и по­ло­жи­те­лен при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Знаки мно­жи­те­лей сов­па­да­ют при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

в)  Пре­об­ра­зу­ем урав­не­ния. Пер­вое дает

 дробь: чис­ли­тель: ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 2x пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус 2y пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­си­нус x, зна­ме­на­тель: ко­си­нус y конец дроби рав­но­силь­но  дробь: чис­ли­тель: синус 2x, зна­ме­на­тель: синус 2y конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­си­нус x, зна­ме­на­тель: ко­си­нус y конец дроби рав­но­силь­но  дробь: чис­ли­тель: 2 синус x ко­си­нус x, зна­ме­на­тель: 2 синус y ко­си­нус y конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­си­нус x, зна­ме­на­тель: ко­си­нус y конец дроби рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но синус x ко­си­нус x ко­си­нус y= синус y ко­си­нус y ко­си­нус x.

Зна­чит либо  ко­си­нус x=0, либо  синус x= синус y, либо  ко­си­нус y=0 что не­воз­мож­но, т. к. в преды­ду­щем урав­не­нии об­ну­ля­ет­ся зна­ме­на­тель. Если  ко­си­нус x=0, то вто­рое урав­не­ние дает  синус 2x= ко­си­нус в квад­ра­те y, от­сю­да 0= ко­си­нус в квад­ра­те y, т. е.  ко­си­нус y=0, что тоже не­воз­мож­но из-за зна­ме­на­те­ля.

Зна­чит  синус x= синус y, от­ку­да x=y  — на ука­зан­ном от­рез­ке нет раз­ных углов с оди­на­ко­вы­ми си­ну­са­ми. Тогда вто­рое урав­не­ние дает  синус 2x= ко­си­нус в квад­ра­те x. Оно уже было ре­ше­но в пунк­те а) и имеет корни x= арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби и \pm дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби на ука­зан­ном про­ме­жут­ке. Но для двух по­след­них по­лу­ча­ем  ко­си­нус y= ко­си­нус x=0, что не­воз­мож­но. Итого, x=y= арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

г)  По­сколь­ку у точки долж­на быть такая же ор­ди­на­та, точки долж­ны ле­жать на пря­мой, па­рал­лель­ной оси абс­цисс, по­это­му их ко­ор­ди­на­ты по оси 0x долж­ны от­ли­чать­ся на  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . Итак, нам нужны такие x, для ко­то­рых  ко­си­нус 2x= ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x\pm дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка . Раз­бе­рем два слу­чая:

1)  когда  ко­си­нус 2x= ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка дает 2x=\pm левая круг­лая скоб­ка x плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2 Пи k, k при­над­ле­жит Z . То есть либо x= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 2 Пи k, где нет точек на  левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; Пи пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , либо 3x= минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 2 Пи k, т. е. x= минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 12 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби Пи k. Из них на  левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; Пи пра­вая квад­рат­ная скоб­ка лежит толь­ко x= минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 12 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби Пи = дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 12 конец дроби .

2)  когда  ко­си­нус 2x= ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка дает 2x=\pm левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2 Пи k, k при­над­ле­жит Z .То есть либо x= минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 2 Пи k, где нет точек на  левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; Пи пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , либо 3x= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 2 Пи k, т. е. x= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 12 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби Пи k. Из них на  левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; Пи пра­вая квад­рат­ная скоб­ка лежит толь­ко x= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 12 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби Пи = дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Оста­лось вы­чис­лить зна­че­ния в дан­ных точ­ках:

f левая круг­лая скоб­ка 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 12 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

f левая круг­лая скоб­ка 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка =0.

Окон­ча­тель­но:  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 12 конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка ,  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

Ответ: а)  левая фи­гур­ная скоб­ка арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс Пи k; дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс Пи k:k при­над­ле­жит Z пра­вая фи­гур­ная скоб­ка ; б)  левая круг­лая скоб­ка арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка ; в)  левая фи­гур­ная скоб­ка левая круг­лая скоб­ка арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; арк­тан­генс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая фи­гур­ная скоб­ка ; г)  левая фи­гур­ная скоб­ка левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ;0 пра­вая круг­лая скоб­ка ; левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 12 конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая фи­гур­ная 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: 1858

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ма­те­ма­ти­че­ские клас­сы, Санкт-Пе­тер­бург, 1999 год, ва­ри­ант 2
? Классификатор: Вы­чис­ле­ния и пре­об­ра­зо­ва­ния в три­го­но­мет­рии, Ис­сле­до­ва­ние функ­ций, На­хож­де­ние точки мно­же­ства, бли­жай­шей к гра­фи­ку дан­ной функ­ции, Три­го­но­мет­ри­че­ские не­ра­вен­ства, Три­го­но­мет­ри­че­ские урав­не­ния
?
Сложность: 9 из 10