Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 1959
i

3.  Дана функ­ция f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те конец дроби .

а)  На­пи­ши­те урав­не­ние ка­са­тель­ной к гра­фи­ку функ­ции y=f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка , па­рал­лель­ной оси абс­цисс.

б)  Най­ди­те наи­боль­шее и наи­мень­шее зна­че­ния функ­ции y=f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 5; минус 1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

в)  По­строй­те гра­фик функ­ции y=f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 5; минус 1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

г)  Опре­де­ли­те число a так, чтобы функ­ция F левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = на­ту­раль­ный ло­га­рифм x плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: x конец дроби яв­ля­лась пер­во­об­раз­ной функ­ции y=f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка на луче  левая круг­лая скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Возь­мем сна­ча­ла про­из­вод­ную этой функ­ции. По­лу­чим

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

Если ка­са­тель­ная па­рал­лель­на оси абс­цисс, то ее уг­ло­вой ко­эф­фи­ци­ент (он же зна­че­ние про­из­вод­ной в точке ка­са­ния) равен нулю. Урав­не­ние  минус дробь: чис­ли­тель: x плюс 4, зна­ме­на­тель: x в кубе конец дроби =0 имеет толь­ко ко­рень −4, при этом

f левая круг­лая скоб­ка минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: минус 4 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби .

Зна­чит, урав­не­ние ка­са­тель­ной в этой точке имеет вид y=0 левая круг­лая скоб­ка x плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби рав­но­силь­но y= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби .

б)  Вы­ра­же­ние  минус дробь: чис­ли­тель: x плюс 4, зна­ме­на­тель: x в кубе конец дроби по­ло­жи­тель­но на от­рез­ке  левая круг­лая скоб­ка минус 4; минус 1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и от­ри­ца­тель­но на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 5; минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­чит, ис­ход­ная функ­ция воз­рас­та­ет на  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 4; минус 1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и убы­ва­ет на  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 5; минус 4 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . По­это­му наи­мень­шее зна­че­ние у нее f левая круг­лая скоб­ка минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби , а наи­боль­шее до­сти­га­ет­ся в одном из кон­цов от­рез­ка:

f левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: минус 1 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 1 конец дроби = минус 1 плюс 2=1,

f левая круг­лая скоб­ка минус 5 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: минус 5 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 25 конец дроби .

в)  Ис­сле­ду­ем функ­цию на этом от­рез­ке чуть более по­дроб­но. За­пи­сав ее в виде y= дробь: чис­ли­тель: x плюс 2, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те конец дроби по­лу­чим, что един­ствен­ный ее ко­рень это x= минус 2. Фун­кия опре­де­ле­на на всем от­рез­ке, вер­ти­каль­ных асимп­тот не имеет. Мо­но­тон­ность ее уже ис­сле­до­ва­на в п. б). Оста­лась вы­пук­лость. Возь­мем вто­рую про­из­вод­ную.

f'' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка минус 1 умно­жить на x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка '= левая круг­лая скоб­ка минус x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 4x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка '=
= минус левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 4 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка =2x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 12x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: x в кубе конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 12, зна­ме­на­тель: x в сте­пе­ни 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2x плюс 12, зна­ме­на­тель: x в сте­пе­ни 4 конец дроби .

Что по­ло­жи­тель­но при всех x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус 5; минус 1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , по­это­му функ­ция вы­пук­ла вверх. Оста­лось по­стро­ить гра­фик.

г)  По­сле­до­ва­тель­но по­лу­чим:

 F' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка на­ту­раль­ный ло­га­рифм x плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: x конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка '= левая круг­лая скоб­ка на­ту­раль­ный ло­га­рифм x плюс ax в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка '= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби плюс a умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те конец дроби .

Чтобы это вы­ра­же­ние сов­па­да­ло с f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка , нужно взять a= минус 2.

 

Ответ: а)  минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби , б) наи­мень­шее зна­че­ние  минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби , наи­боль­шее 1, г) a= минус 2.

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: 1964

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ба­зо­вые клас­сы, Санкт-Пе­тер­бург, 2000 год, ва­ри­ант 1
? Классификатор: За­да­чи на наи­боль­шее и наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции, Ка­са­тель­ная к гра­фи­ку функ­ции, По­стро­е­ние гра­фи­ков функ­ций, гра­фи­ков урав­не­ний
?
Сложность: 5 из 10