Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 2551
i

Опре­де­ли­те ко­ор­ди­на­ты точки гра­фи­ка функ­ции f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2x плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: x конец дроби плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та , рас­сто­я­ние от ко­то­рой до на­ча­ла ко­ор­ди­нат наи­мень­шее.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Квад­рат рас­сто­я­ния от точки с абс­цис­сой x0 гра­фи­ка функ­ции y  =  f(x) до на­ча­ла ко­ор­ди­нат вы­чис­ля­ет­ся как x_0 в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те . По­сколь­ку рас­сто­я­ние между точ­ка­ми есть ве­ли­чи­на не­от­ри­ца­тель­ная, то за­да­ча на­хож­де­ния точки, рас­сто­я­ние от ко­то­рой до за­дан­ной ми­ни­маль­но, эк­ви­ва­лент­на за­да­че на­хож­де­ния точки, квад­рат рас­сто­я­ния от ко­то­рой до за­дан­ной ми­ни­ма­лен.

В нашем слу­чае квад­рат рас­сто­я­ния от точки гра­фи­ка функ­ции f, име­ю­щей абс­цис­су x, до на­ча­ла ко­ор­ди­нат за­да­ет­ся функ­ци­ей g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = x в квад­ра­те плюс на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2x плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: x конец дроби плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка . Мы долж­ны рас­смат­ри­вать толь­ко те зна­че­ния x, при ко­то­рых опре­де­ле­на функ­ция f.

Эти зна­че­ния опре­де­ля­ют­ся си­сте­мой не­ра­венств

 си­сте­ма вы­ра­же­ний на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2x плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: x конец дроби плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 0,2x плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: x конец дроби плюс 1 боль­ше 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но 2x плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: x конец дроби плюс 1 боль­ше или равно 1 рав­но­силь­но 2x плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: x конец дроби боль­ше или равно 0 рав­но­силь­но x боль­ше 0.

Таким об­ра­зом, за­да­ча за­клю­ча­ет­ся в на­хож­де­нии по­ло­жи­тель­но­го x, для ко­то­ро­го g(x) ми­ни­маль­но.

Функ­ция g диф­фе­рен­ци­ру­е­ма на ℝ+, и

g' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = 2x плюс левая круг­лая скоб­ка 2 минус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2x плюс \dfrac 2x плюс 1 конец дроби рав­но­силь­но g' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = 2x левая круг­лая скоб­ка 1 плюс дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те минус 1, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка 2x в квад­ра­те плюс x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Кри­ти­че­ские точки функ­ции g опре­де­лим из усло­вия

g' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = 0 \underset x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка \mathop рав­но­силь­но 1 плюс дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те минус 1, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка 2x в квад­ра­те плюс x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = 0 рав­но­силь­но 2x в сте­пе­ни 4 плюс x в кубе плюс 3x в квад­ра­те минус 1 = 0.

Ра­ци­о­наль­ным кор­нем урав­не­ния яв­ля­ет­ся  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . С уче­том этого пе­ре­пи­шем урав­не­ния как

 левая круг­лая скоб­ка 2x минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x в кубе плюс x в квад­ра­те плюс 2x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0.

Оче­вид­но, что ку­би­че­ский че­ты­рех­член x в кубе плюс x в квад­ра­те плюс 2x плюс 1 по­ло­жи­тель­ных кор­ней не имеет, а по­то­му  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби   — един­ствен­ная кри­ти­че­ская точки функ­ции g на ин­тер­ва­ле (0; +∞).

По­сколь­ку g' левая круг­лая скоб­ка 0,1 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0, а g' левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0, то в кри­ти­че­ской точке  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби про­из­вод­ная ме­ня­ет знак с ми­ну­са на плюс, то есть  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби   — точка ми­ни­му­ма функ­ции g. При x = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби функ­ция g(x) при­ни­ма­ет свое наи­мень­шее зна­че­ние, а

f левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 1 плюс 4 плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: на­ту­раль­ный ло­га­рифм 6 конец ар­гу­мен­та .

 

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: на­ту­раль­ный ло­га­рифм 6 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка .

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: 2557

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ма­те­ма­ти­че­ские клас­сы, РФ, 1993 год, ра­бо­та 2, ва­ри­ант 1
? Классификатор: Ис­сле­до­ва­ние функ­ций, На­хож­де­ние точки мно­же­ства, бли­жай­шей к гра­фи­ку дан­ной функ­ции
?
Сложность: 8 из 10