Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 1864
i

3А. Рас­смат­ри­ва­ет­ся ком­плекс­ные числа z и  u=|z| в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс z.

а)  Най­ди­те все числа z такие, что  u=0.

б)  Изоб­ра­зи­те на ком­плекс­ной плос­ко­сти со­во­куп­ность всех чисел z таких, что  \text Re u=\text Im u.

в)  Пусть  |z|=1. Изоб­ра­зи­те на ком­плекс­ной плос­ко­сти со­во­куп­ность всех чисел u.

г)  Пусть слу­чай­ным об­ра­зом вы­би­ра­ет­ся число z такое, что  |z|=1. Най­ди­те ве­ро­ят­ность того, что при этом  |u| боль­ше или равно 1.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть z=a плюс bi, тогда

u=z плюс \absz в квад­ра­те =a плюс bi плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те =a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те плюс a плюс bi.

а)  Вы­ра­же­ние u=0 озна­ча­ет, что a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те плюс a плюс bi=0, от­ку­да b=0 и a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те плюс a=0, то есть a левая круг­лая скоб­ка a плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =0. Зна­чит, a=0 или a= минус 1. То есть z=0 или z= минус 1.

б)  Ра­вен­ство  \text Re u=\text Im u дает a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те плюс a=b, то есть

a в квад­ра­те плюс a плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс b в квад­ра­те минус b плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка b минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Это урав­не­ние окруж­но­сти с цен­тром в точке  минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби i и ра­ди­у­сом  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец ар­гу­мен­та . Эта окруж­ность изоб­ра­же­на на левом ри­сун­ке.

в)  Если \absz=1, то u=z плюс 1 в квад­ра­те =z плюс 1. То есть нужно взять все точки, ле­жа­щие на еди­нич­ной окруж­но­сти \absz=1 и сдви­нуть их впра­во на 1. По­лу­чит­ся окруж­ность ра­ди­у­са 1 с цен­тром в точке z=1. Эта окруж­ность изоб­ра­же­на на пра­вом ри­сун­ке.

г)  Рас­смот­рим точки пе­ре­се­че­ния окруж­но­сти \absz=1 с окруж­но­стью из пунк­та в. Оче­вид­но, они об­ра­зу­ют пра­виль­ные тре­уголь­ни­ки с точ­ка­ми z=0 и z=1. По­это­му дуга окруж­но­сти между этими точ­ка­ми имеет гра­дус­ную меру 60 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка o пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 2=120 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка o пра­вая круг­лая скоб­ка или треть окруж­но­сти.

Итак, треть окруж­но­сти пунк­та в рас­по­ло­же­на внут­ри окруж­но­сти \absz=1. Зна­чит, с ве­ро­ят­но­стью  дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби слу­чай­но вы­бран­ная на ней точка (а вы­би­рать точку сразу на ней или вы­би­рать точку на окруж­но­сти \absz=1 и при­бав­лять 1  — без раз­ни­цы) будет иметь мо­дуль не мень­ше 1.

 

Ответ: а)  левая фи­гур­ная скоб­ка минус 1; 0 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка ; б) см. рис.; в) см. рис.; г)  дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 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: 1859

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ма­те­ма­ти­че­ские клас­сы, Санкт-Пе­тер­бург, 1999 год, ва­ри­ант 2
? Классификатор: Дей­ствия над ком­плекс­ны­ми чис­ла­ми , Изоб­ра­же­ние мно­жеств ком­плекс­ных чисел на плос­ко­сти
?
Сложность: 9 из 10