Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 1869
i

3А. Дано вы­ра­же­ние  f левая круг­лая скоб­ка z пра­вая круг­лая скоб­ка =z в квад­ра­те минус az минус a плюс 4 и мно­же­ство M ком­плекс­ных чисел, удо­вле­тво­ря­ю­щих усло­вию  iz плюс \barz=0. Точка K ком­плекс­ной плос­ко­сти, со­от­вет­ству­ю­щая ком­плекс­но­му числу z, обо­зна­ча­ет­ся  K левая круг­лая скоб­ка z пра­вая круг­лая скоб­ка .

а)  Изоб­ра­зи­те на чер­те­же мно­же­ство M.

б)  Пусть  a=2. Най­ди­те все корни урав­не­ния  f левая круг­лая скоб­ка z пра­вая круг­лая скоб­ка =0, при­над­ле­жа­щие мно­же­ству M.

в)  Изоб­ра­зи­те на чер­те­же мно­же­ство ком­плекс­ных чисел  u=iz, где  z при­над­ле­жит M.

г)  Пусть  B левая круг­лая скоб­ка z_0 пра­вая круг­лая скоб­ка ,  O левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка ,  A левая круг­лая скоб­ка минус 2i пра­вая круг­лая скоб­ка ,  C левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка . Най­ди­те все ве­ще­ствен­ные числа a, при ко­то­рых урав­не­ние  f левая круг­лая скоб­ка z пра­вая круг­лая скоб­ка =0 имеет такой ко­рень  z_0, что в че­ты­рех­уголь­ник OABC можно впи­сать окруж­ность.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Упро­стим сна­ча­ла усло­вие iz плюс \overlinez=0. Пусть z=x плюс iy, тогда

i левая круг­лая скоб­ка x плюс iy пра­вая круг­лая скоб­ка плюс x минус iy=0 рав­но­силь­но ix минус y плюс x минус iy=0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка x минус y пра­вая круг­лая скоб­ка плюс i левая круг­лая скоб­ка x минус y пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но x=y.

а)  Как сле­ду­ет из вы­ше­ска­зан­но­го, мно­же­ство M  — это пря­мая y=x (см. ри­су­нок).

б)  Под­став­ляя a=2 по­лу­ча­ем урав­не­ние

z в квад­ра­те минус 2z минус 2 плюс 4=0 рав­но­силь­но z в квад­ра­те минус 2z плюс 2=0 рав­но­силь­но z= дробь: чис­ли­тель: 2\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 минус 8 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: минус 4 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2\pm 2i, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =1\pm i.

В мно­же­стве M из них лежит толь­ко 1 плюс i.

в)  По­сколь­ку i при­над­ле­жит M, за­пи­шем его в виде z=x плюс ix. Тогда iz=i левая круг­лая скоб­ка x плюс ix пра­вая круг­лая скоб­ка =ix минус x= минус x плюс ix. То есть в этом мно­же­стве лежат точки, у ко­то­рых ко­ор­ди­на­ты от­ли­ча­ют­ся толь­ко зна­ком. Зна­чит, это пря­мая y= минус x (см. ри­су­нок).

г)  Для того, чтобы че­ты­рех­уголь­ник был опи­сан­ным, нужно чтобы он был вы­пук­лым и суммы его про­ти­во­по­лож­ных сто­рон были равны. То есть OA плюс BC=AB плюс OC. Пусть далее z_0=x плюс iy. По­лу­ча­ем

\abs0 минус левая круг­лая скоб­ка минус 2i пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \absz_0 минус левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка =\absz_0 минус левая круг­лая скоб­ка минус 2i пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \abs0 минус левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но \abs2i плюс \absz_0 плюс 2=\absz_0 плюс 2i плюс \abs2 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 2 плюс \absz_0 плюс 2=\absz_0 плюс 2i плюс 2 рав­но­силь­но \absz_0 плюс 2=\absz_0 плюс 2i рав­но­силь­но \absx плюс iy плюс 2=\absx плюс iy плюс 2i рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка x плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те =x в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те рав­но­силь­но x в квад­ра­те плюс 4x плюс 4 плюс y в квад­ра­те =x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те плюс 4y плюс 4 рав­но­силь­но 4x=4y рав­но­силь­но x=y.

Итак, под­хо­дя­щие z_0 обя­за­ны иметь вид x плюс xi (но не все такие могут под­хо­дить, по­сколь­ку может не по­лу­чать­ся вы­пук­ло­го че­ты­рех­уголь­ни­ка). Под­ста­вим такое z_0 в урав­не­ние, где a  — ве­ще­ствен­но

 левая круг­лая скоб­ка x плюс xi пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус a левая круг­лая скоб­ка x плюс xi пра­вая круг­лая скоб­ка минус a плюс 4=0 рав­но­силь­но x в квад­ра­те плюс 2x в квад­ра­те i минус x в квад­ра­те минус ax минус axi минус a плюс 4=0 рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но 2x в квад­ра­те i минус ax минус axi минус a плюс 4=0 рав­но­силь­но минус ax минус a плюс 4 плюс левая круг­лая скоб­ка 2x в квад­ра­те минус ax пра­вая круг­лая скоб­ка i=0.

Сле­до­ва­тель­но,  минус ax минус a плюс 4=0 и 2x в квад­ра­те минус ax=0. Вто­рое урав­не­ние дает x=0 или a=2x.

Если x=0, то z_0=0=O, эта точка в любом слу­чае не под­хо­дит, можно даже не ис­кать a.

Если же a=2x, то пер­вое урав­не­ние пре­вра­ща­ет­ся в

 минус 2x в квад­ра­те минус 2x плюс 4=0 рав­но­силь­но x в квад­ра­те плюс x минус 2=0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка x минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний x=1,x= минус 2, конец со­во­куп­но­сти

зна­чит, z_0=1 плюс i или z_0= минус 2 минус 2i. Не­труд­но ви­деть (см. рис.), что пер­вая точка не под­хо­дит (по­сколь­ку O ока­зы­ва­ет­ся внут­ри тре­уголь­ни­ка ABC), вто­рая под­хо­дит. Для нее a= минус 4.

Ответ: a= минус 4.

Ответ: а) см. рис.; б) 1 плюс i; в) см. рис.; г)  минус 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: 1874

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ма­те­ма­ти­че­ские клас­сы, Санкт-Пе­тер­бург, 2000 год, ва­ри­ант 1
? Классификатор: Дей­ствия над ком­плекс­ны­ми чис­ла­ми , Изоб­ра­же­ние мно­жеств ком­плекс­ных чисел на плос­ко­сти
?
Сложность: 9 из 10