Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 2049
i

Даны функ­ции  f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­си­нус x,  g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­си­нус 2x.

а)  Вы­чис­ли­те пло­щадь фи­гу­ры, ко­то­рая огра­ни­че­на гра­фи­ка­ми дан­ных функ­ций и пря­мы­ми  x = дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби и  x = дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

б)  Пусть  A левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка и  B левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка   — это точки пе­ре­се­че­ния пря­мой  x = m с гра­фи­ка­ми функ­ций f и g. При каких m длина от­рез­ка с кон­ца­ми в этих точ­ках равна еди­ни­це?

в)  Су­ще­ству­ет ли от­ре­зок, концы ко­то­ро­го лежат на гра­фи­ке функ­ции f, а се­ре­ди­на сов­па­да­ет с точ­кой  M левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка ?

г)  Изоб­ра­зи­те на ко­ор­ди­нат­ной плос­ко­сти мно­же­ство се­ре­дин от­рез­ков, концы ко­то­рых лежат на гра­фи­ке функ­ции f.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Ис­ко­мая пло­щадь равна

 ин­те­грал пре­де­лы: от \tfrac Пи 3 до \tfrac Пи , 2 левая круг­лая скоб­ка ко­си­нус x минус ко­си­нус 2x пра­вая круг­лая скоб­ка dx = минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби синус 2x | пре­де­лы: от \tfrac Пи 3 до \tfrac Пи , 2 плюс синус x | пре­де­лы: от \tfrac Пи 3 до \tfrac Пи , 2 = минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс 1 плюс дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

б)  Длина от­рез­ка с кон­ца­ми в точ­ках  A левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка ,  B левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка равна  | ко­си­нус 2x минус ко­си­нус x|, по­это­му она равна еди­ни­це, если  ко­си­нус 2x минус ко­си­нус x = 1 или  ко­си­нус 2x минус ко­си­нус x = минус 1. За­ме­на  t = ко­си­нус x при­во­дит к урав­не­ни­ям  2t в квад­ра­те минус t = 0, от­ку­да  t = 0,  t = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби или  2t в квад­ра­те минус t минус 2 = 0, то есть  t = дробь: чис­ли­тель: 1 \pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . Так как  дробь: чис­ли­тель: 1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби боль­ше 1, то это зна­че­ние t не имеет от­но­ше­ния к ис­ход­но­му урав­не­нию.

в)  На­при­мер, от­ре­зок с кон­ца­ми в точ­ках с ко­ор­ди­на­та­ми  левая круг­лая скоб­ка 0; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка и  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка , по­сколь­ку его се­ре­ди­на имеет абс­цис­су

 дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка 0 плюс дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 7 Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби

и

 дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка 1 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

г)  Числа a и b яв­ля­ют­ся ко­ор­ди­на­та­ми се­ре­ди­ны не­ко­то­рой хорды гра­фи­ка функ­ции  y = ко­си­нус x тогда и толь­ко тогда, когда раз­ре­ши­ма си­сте­ма  u плюс v = 2a,  ко­си­нус u плюс ко­си­нус v = 2b. Пре­об­ра­зуя:

 ко­си­нус u плюс ко­си­нус v = 2 ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: u плюс v, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: u минус v, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = 2 ко­си­нус a ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: u минус v, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

при­хо­дим к урав­не­нию  b = ко­си­нус a ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: u минус v, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , ко­то­рое имеет ре­ше­ние лишь если  |b| мень­ше или равно | ко­си­нус a|, а при вы­пол­не­нии этого не­ра­вен­ства имеет ре­ше­ние и ис­ход­ная си­сте­ма. Оста­лось за­ме­тить, что по­лу­чен­ное не­ра­вен­ство за­да­ет мно­же­ство, огра­ни­чен­ное кри­вы­ми  y = ко­си­нус x и  y = минус ко­си­нус x.

 

Ответ: а)  дробь: чис­ли­тель: 4 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ; б)  левая фи­гур­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс Пи k; минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс 2 Пи k; дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс 2 Пи k; минус арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 2 Пи k; арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 17 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 2 Пи k : k при­над­ле­жит Z пра­вая фи­гур­ная скоб­ка ; в)  да, су­ще­ству­ет; г) см. рис.


Задание парного варианта: 2081

? Источник: Про­филь­но-эли­тар­ный вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Санкт-Пе­тер­бург, 1992 год, ва­ри­ант 1
? Классификатор: Три­го­но­мет­ри­че­ские не­ра­вен­ства, Три­го­но­мет­ри­че­ские урав­не­ния
?
Сложность: 11 из 10