Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 2564
i

Опре­де­ли­те ко­ор­ди­на­ты точки гра­фи­ка функ­ции y=4 плюс дробь: чис­ли­тель: 9x, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те плюс 2 конец дроби , сумма рас­сто­я­ний от ко­то­рой до осей ко­ор­ди­нат ми­ни­маль­на.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Рас­сто­я­ние от точки с абс­цис­сой x гра­фи­ка y=f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка до оси Oy равно |x|, а до оси Ox  — |f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка |. Убе­дим­ся, что для всех дей­стви­тель­ных x вы­пол­ня­ет­ся не­ра­вен­ство 4 плюс дробь: чис­ли­тель: 9x, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те плюс 2 конец дроби боль­ше или равно 0.

Дей­стви­тель­но,

4 плюс дробь: чис­ли­тель: 9x, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те плюс 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4x в квад­ра­те плюс 9x плюс 8, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те плюс 2 конец дроби боль­ше 0

для всех x, по­сколь­ку диcкри­ми­нант квад­рат­но­го трех­чле­на 4x в квад­ра­те плюс 9x плюс 8 от­ри­ца­те­лен. Тогда функ­ция, за­да­ю­щая сумму рас­сто­я­ний от точки гра­фи­ка за­дан­ной функ­ции, име­ю­щей абс­цис­су x, до осей ко­ор­ди­нат, имеет вид

r левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =|x| плюс 4 плюс дробь: чис­ли­тель: 9x, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те плюс 2 конец дроби .

Пе­ре­пи­шем функ­цию r левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка в виде

r левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = си­сте­ма вы­ра­же­ний x плюс 4 плюс дробь: чис­ли­тель: 9x, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те плюс 2 конец дроби ,x боль­ше или равно 0, минус x плюс 4 плюс дробь: чис­ли­тель: 9x, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те плюс 2 конец дроби ,x мень­ше 0. конец си­сте­мы .

Ис­сле­ду­ем функ­цию r левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка на наи­боль­шее-наи­мень­шее зна­че­ние при по­мо­щи про­из­вод­ной. Най­дем кри­ти­че­ские точки r левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка . Эта функ­ция диф­фе­рен­ци­ру­е­ма при всех дей­стви­тель­ных x, не рав­ных 0. За­пи­шем ее про­из­вод­ную в виде

r' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = си­сте­ма вы­ра­же­ний 1 плюс дробь: чис­ли­тель: 18 минус 9x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби ,x боль­ше 0, минус 1 плюс дробь: чис­ли­тель: 18 минус 9x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби , x мень­ше 0. конец си­сте­мы .

(Стро­гим обос­но­ва­ни­ем не­диф­фе­рен­ци­ру­е­мо­сти r левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка в нуле слу­жит то, что \undersetx \to плюс 0\lim r' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка и \undersetx \to минус 0\lim r' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка не сов­па­да­ют).

Одной из кри­ти­че­ских точек r левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка будет точка 0, так как зна­че­ние r' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка не опре­де­ле­но. Най­дем все корни урав­не­ния r' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =0.

При x боль­ше 0 по­лу­чим  дробь: чис­ли­тель: 18 минус 9x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби плюс 1=0. После пре­об­ра­зо­ва­ний пе­рей­дем к урав­не­нию x в сте­пе­ни 4 минус 5x в квад­ра­те плюс 22=0, ко­то­рое не имеет дей­стви­тель­ных кор­ней.

При x мень­ше 0 имеем  дробь: чис­ли­тель: 18 минус 9x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби =0. Пре­об­ра­зуя, по­лу­чим би­квад­рат­ное урав­не­ние x в сте­пе­ни 4 плюс 13x в квад­ра­те минус 14=0, един­ствен­ным от­ри­ца­тель­ным кор­нем ко­то­ро­го будет число (−1).

Таким об­ра­зом, кри­ти­че­ские точ­ка­ми функ­ции r левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка будут 0 и −1. Для по­стро­е­ния таб­ли­цы мо­но­тон­но­сти функ­ции r левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка опре­де­лим знаки про­из­вод­ной на каж­дом из ин­тер­ва­лов, опре­де­ля­е­мых кри­ти­че­ски­ми точ­ка­ми.

Про­ве­рим, что r' левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0, r' левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0, r' левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0.

Таб­ли­ца мо­но­тон­но­сти функ­ции r левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка при­ве­де­на на ри­сун­ке. Из этой таб­ли­цы, а также из не­пре­рыв­но­сти функ­ции r левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка на  R сле­ду­ет, что свое наи­мень­шее зна­че­ние r левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка при­ни­ма­ет при x= минус 1. Ис­ко­мая точка имеет ко­ор­ди­на­ты  левая круг­лая скоб­ка минус 1; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

Ответ:  левая фи­гур­ная скоб­ка левая круг­лая скоб­ка минус 1; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая фи­гур­ная 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: 2570

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ма­те­ма­ти­че­ские клас­сы, РФ, 1993 год, ра­бо­та 3, ва­ри­ант 1
? Классификатор: Ис­сле­до­ва­ние функ­ций, Си­сте­мы ли­ней­ных и квад­рат­ных урав­не­ний
?
Сложность: 9 из 10