Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 2557
i

Опре­де­ли­те ко­ор­ди­на­ты точки гра­фи­ка функ­ции \varphi левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 3x в квад­ра­те плюс 4x плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та , рас­сто­я­ние от ко­то­рой до точки B(−2; 0) наи­мень­шее.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Об­ласть до­пу­сти­мых зна­че­ний функ­ции 𝜑(x) опре­де­ля­ет­ся усло­ви­ем  на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 3x в квад­ра­те плюс 4x плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 0, что рав­но­силь­но 3x в квад­ра­те плюс 4x плюс 2 боль­ше или равно 0. По­след­нее не­ра­вен­ство вы­пол­ня­ет­ся при всех дей­стви­тель­ных x, сле­до­ва­тель­но, D левая круг­лая скоб­ка \varphi пра­вая круг­лая скоб­ка = R . Рас­сто­я­ние между двумя точ­ка­ми ми­ни­маль­но тогда, когда ми­ни­ма­лен квад­рат этого рас­сто­я­ния. Квад­рат рас­сто­я­ния от точки B до точки гра­фи­ка y = \varphi левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка с абс­цис­сой x0 равен  левая круг­лая скоб­ка x_0 плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 3x в квад­ра­те плюс 4x плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка . Най­дем x, при ко­то­ром зна­че­ние функ­ции

f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка x плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 3x в квад­ра­те плюс 4x плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка

на ℝ ми­ни­маль­но. Функ­ция f диф­фе­рен­ци­ру­е­ма на ℝ, и

f' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = 2 левая круг­лая скоб­ка x плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс дробь: чис­ли­тель: 6x плюс 4, зна­ме­на­тель: 3x в квад­ра­те плюс 4x плюс 3 конец дроби .

За­ме­тим,

f' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = 0 рав­но­силь­но x плюс 2 плюс дробь: чис­ли­тель: 3x плюс 2, зна­ме­на­тель: 3x в квад­ра­те плюс 4x плюс 3 конец дроби = 0 рав­но­силь­но 3x в кубе плюс 10x в квад­ра­те плюс 14x плюс 8 = 0.

По­ищем его ра­ци­о­наль­ные корни. Оче­вид­но, что урав­не­ние не имеет по­ло­жи­тель­ных кор­ней. Среди ра­ци­о­наль­ных «кан­ди­да­тов»  — числа −1, −2, −3, −8, −1/3, −4/3, −8/3.

Пусть g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = 3x в кубе плюс 10x в квад­ра­те плюс 14x плюс 8. Про­из­вод­ная g' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = 9x в квад­ра­те плюс 20x плюс 14. Дис­кри­ми­нант трех­чле­на 9x в квад­ра­те плюс 20x плюс 14 от­ри­ца­те­лен, по­это­му g' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 при всех дей­стви­тель­ных x, и g(x) воз­рас­та­ет на ℝ. Сле­до­ва­тель­но, урав­не­ние имеет един­ствен­ный ко­рень.

Возь­мем зна­че­ния в точ­ках: g левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = 1; g левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 4. Един­ствен­ный ко­рень на­хо­дит­ся на ин­тер­ва­ле (−2; −1). Среди от­ме­чен­ных нами ра­ци­о­наль­ных чисел един­ствен­ный пре­тен­дент  — число (−4/3).

g левая круг­лая скоб­ка минус 4/3 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: 64, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 160, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 56, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс 8 = 0.

Таким об­ра­зом, точка −4/3  — един­ствен­ная кри­ти­че­ская точка функ­ции f, а по­сколь­ку f' левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0, а f' левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0, то (−4/3)  — точка ми­ни­му­ма, и в ней функ­ция f при­ни­ма­ет свое наи­мень­шее зна­че­ние.

Вы­чис­лим \varphi левая круг­лая скоб­ка минус 4/3 пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: на­ту­раль­ный ло­га­рифм 3 конец ар­гу­мен­та . Ис­ко­мая точка имеет ко­ор­ди­на­ты  левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ; ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: на­ту­раль­ный ло­га­рифм 3 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ; ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: на­ту­раль­ный ло­га­рифм 3 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: 2551

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