Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 1879
i

3А. Рас­смат­ри­ва­ет­ся мно­же­ство M всех ком­плекс­ных чисел z таких, что  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби мень­ше или равно \arg z мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . Число  дробь: чис­ли­тель: z, зна­ме­на­тель: \barz конец дроби обо­зна­ча­ет­ся  u левая круг­лая скоб­ка z пра­вая круг­лая скоб­ка .

а)  Изоб­ра­зи­те на ком­плекс­ной плос­ко­сти мно­же­ство M.

б)  Изоб­ра­зи­те на ком­плекс­ной плос­ко­сти со­во­куп­ность всех чисел z таких, что  u левая круг­лая скоб­ка z пра­вая круг­лая скоб­ка =i.

в)  Изоб­ра­зи­те на ком­плекс­ной плос­ко­сти со­во­куп­ность всех чисел  u левая круг­лая скоб­ка z пра­вая круг­лая скоб­ка , где  z при­над­ле­жит M.

г)  Среди всех  z при­над­ле­жит M таких, что  |z|=2, най­ди­те такие, при ко­то­рых число  |u левая круг­лая скоб­ка z пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2i| будет наи­мень­шим.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Мно­же­ство M пред­став­ля­ет собой угол с цен­тром в на­ча­ле ко­ор­ди­нат и сто­ро­на­ми-лу­ча­ми, на­кло­нен­ны­ми под уг­ла­ми  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби и  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби к по­ло­жи­тель­но­му на­прав­ле­нию оси абс­цисс.

б)  Обо­зна­чим z=x плюс iy, тогда

u левая круг­лая скоб­ка z пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: z, зна­ме­на­тель: \overlinez конец дроби = дробь: чис­ли­тель: x плюс iy, зна­ме­на­тель: x минус iy конец дроби = дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка x плюс iy пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x плюс iy пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x минус iy пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те плюс 2xyi минус y в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те конец дроби .

По усло­вию тогда  дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те плюс 2xyi минус y в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те конец дроби =i, от­ку­да x в квад­ра­те минус y в квад­ра­те =0 и 2xy=x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те . Пер­вое усло­вие дает x в квад­ра­те =y в квад­ра­те , тогда вто­рое пре­вра­ща­ет­ся в 2xy=2x в квад­ра­те , от­ку­да x=0 (и тогда y=0) или x=y. Окон­ча­тель­но, под­хо­дят точки вида x плюс xi. При этом x=0 не под­хо­дит, по­сколь­ку тогда и \overlinez=0.

в)  За­пи­шем число z в три­го­но­мет­ри­че­ской форме: z=r левая круг­лая скоб­ка ко­си­нус \varphi плюс i синус \varphi пра­вая круг­лая скоб­ка . Тогда

\overlinez=r левая круг­лая скоб­ка ко­си­нус \varphi минус i синус \varphi пра­вая круг­лая скоб­ка =r левая круг­лая скоб­ка ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка минус \varphi пра­вая круг­лая скоб­ка плюс i синус левая круг­лая скоб­ка минус \varphi пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка .

По­это­му

u левая круг­лая скоб­ка z пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: z, зна­ме­на­тель: \overlinez конец дроби = дробь: чис­ли­тель: r, зна­ме­на­тель: r конец дроби левая круг­лая скоб­ка ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка \varphi минус левая круг­лая скоб­ка минус \varphi пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка плюс i синус левая круг­лая скоб­ка \varphi минус левая круг­лая скоб­ка минус \varphi пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка =1 левая круг­лая скоб­ка ко­си­нус 2\varphi плюс i синус 2\varphi пра­вая круг­лая скоб­ка .

Таким об­ра­зом, мно­же­ство всех точек u левая круг­лая скоб­ка z пра­вая круг­лая скоб­ка при z при­над­ле­жит M это дуга еди­нич­ной окруж­но­сти от  ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс i синус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби до  ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс i синус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =i.

г)  Рас­сто­я­ние от точки u левая круг­лая скоб­ка z пра­вая круг­лая скоб­ка (ле­жа­щей на ука­зан­ной в преды­ду­щем пунк­те дуге) до точки 2i яв­ля­ет­ся \absu левая круг­лая скоб­ка z пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2i. Ясно, что бли­жай­шая к 2i точка еди­нич­ной окруж­но­сти  — это точка i, а чтобы по­лу­чить имен­но ее нужно брать z име­ю­щее ар­гу­мент  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . Такое z раз­ре­ше­но.

Таким об­ра­зом,

z=2 левая круг­лая скоб­ка ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс i синус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка =2 левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс i дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та i.

 

Ответ: б) пря­мая  y=x,  x не равно 0; в)  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби мень­ше или равно \arg u мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,  |u|=1; г)  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та плюс i ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та .

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: 1884

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ма­те­ма­ти­че­ские клас­сы, Санкт-Пе­тер­бург, 2001 год, ва­ри­ант 1
? Классификатор: Дей­ствия над ком­плекс­ны­ми чис­ла­ми , Изоб­ра­же­ние мно­жеств ком­плекс­ных чисел на плос­ко­сти
?
Сложность: 9 из 10