Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 2808
i

Най­ди­те пло­щадь фи­гу­ры, огра­ни­чен­ной гра­фи­ком функ­ции y=x в квад­ра­те минус 3|x| плюс x и ка­са­тель­ны­ми к нему, про­хо­дя­щи­ми через точку A левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Гра­фик дан­ной функ­ции пред­став­ля­ет собой части двух па­ра­бол: y=x в квад­ра­те минус 2x при x боль­ше или равно 0 и y=x в квад­ра­те плюс 4x при x мень­ше 0. Най­дем ка­са­тель­ные от­дель­но к каж­дой па­ра­бо­ле. Любая пря­мая, кроме вер­ти­каль­ной, про­хо­дя­щая через точку  левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка , может быть за­да­на урав­не­ни­ем y=kx плюс b, при­чем

 минус дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби k плюс b рав­но­силь­но b= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби k минус дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Итак, урав­не­ние этой пря­мой имеет вид

y=kx плюс дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби k минус дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

При этом она имеет един­ствен­ную общую точку с па­ра­бо­лой y=x в квад­ра­те минус 2x. То есть урав­не­ние

x в квад­ра­те минус 2x=kx плюс дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби k минус дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби

имеет един­ствен­ный ко­рень. То есть урав­не­ние

x в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка k плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка x плюс левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби k пра­вая круг­лая скоб­ка

имеет ну­ле­вой дис­кри­ми­нант. По­лу­ча­ем:

 левая круг­лая скоб­ка k плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =4 левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби k пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но k в квад­ра­те плюс 4k плюс 4=26 минус 5k рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но k в квад­ра­те плюс 9k минус 22=0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка k минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка k плюс 11 пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний k=2, k= минус 11. конец со­во­куп­но­сти .

Абс­цис­су точки ка­са­ния, тот самый един­ствен­ный ко­рень урав­не­ния, можно найти по фор­му­ле x_0= дробь: чис­ли­тель: k плюс 2, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . В пер­вом слу­чае x_0=2, а во вто­ром x_0 мень­ше 0, по­это­му пря­мая ка­са­ет­ся па­ра­бо­лы в той части, где она не пред­став­ля­ет гра­фик ис­ход­ной функ­ции. Эта ка­са­тель­ная в даль­ней­шем не нужна.

Най­дем ка­са­тель­ную к дру­гой по­ло­ви­не гра­фи­ка. Она имеет един­ствен­ную общую точку с па­ра­бо­лой y=x в квад­ра­те плюс 4x. То есть урав­не­ние

x в квад­ра­те плюс 4x=kx плюс дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби k минус дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби

имеет един­ствен­ный ко­рень. То есть урав­не­ние

x в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка k минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка x плюс левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби k пра­вая круг­лая скоб­ка

имеет ну­ле­вой дис­кри­ми­нант. По­лу­ча­ем:

 левая круг­лая скоб­ка k минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =4 левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби k пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но k в квад­ра­те минус 8k плюс 16=26 минус 5k рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но k в квад­ра­те минус 3k минус 10=0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка k плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка k минус 5 пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний k= минус 2, k=5. конец со­во­куп­но­сти .

Абс­цис­су точки ка­са­ния, тот самый един­ствен­ный ко­рень урав­не­ния, можно найти по фор­му­ле x_0= дробь: чис­ли­тель: k минус 4, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . В пер­вом слу­чае x_0= минус 3, а во вто­ром x_0 боль­ше 0, по­это­му пря­мая ка­са­ет­ся па­ра­бо­лы в той части, где она не пред­став­ля­ет гра­фик ис­ход­ной функ­ции. Эта ка­са­тель­ная в даль­ней­шем не нужна.

Итак, об­ласть огра­ни­че­на свер­ху гра­фи­ком ис­ход­ной функ­ции, а снизу пря­мы­ми

y= минус 2x плюс дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но y= минус 2x минус 9, x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус 3; минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка ,

y=2x плюс дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби умно­жить на 2 минус дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но y=2x минус 4.

Эти пря­мые пе­ре­се­ка­ют ось абс­цисс в точ­ках  левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ;0 пра­вая круг­лая скоб­ка и  левая круг­лая скоб­ка 2;0 пра­вая круг­лая скоб­ка со­от­вет­ствен­но. Ниже оси, сле­до­ва­тель­но, рас­по­ло­жен тре­уголь­ник вы­со­той  дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби и ос­но­ва­ни­ем 2 плюс дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , по­это­му его пло­щадь со­став­ля­ет  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 169, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби .

Опу­стим пер­пен­ди­ку­ляр на ось абс­цисс из точки  левая круг­лая скоб­ка минус 3; минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка . От этого тре­уголь­ни­ка от­се­чет­ся пря­мо­уголь­ный тре­уголь­ник пло­ща­дью  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на 3 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = целая часть: 2, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 .

Те­перь оста­лось толь­ко найти пло­щадь над гра­фи­ком ис­ход­ной функ­ции и вы­честь ее пло­щадь и пло­щадь пря­мо­уголь­но­го тре­уголь­ни­ка из пло­ща­ди боль­шо­го тре­уголь­ни­ка.

S= дробь: чис­ли­тель: 169, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби минус целая часть: 2, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 минус при­над­ле­жит t\limits_ минус 3 в сте­пе­ни 0 левая круг­лая скоб­ка минус x в квад­ра­те минус 4x пра­вая круг­лая скоб­ка минус при­над­ле­жит t\limits_0 в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка минус x в квад­ра­те плюс 2x пра­вая круг­лая скоб­ка = целая часть: 21, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 8 минус целая часть: 2, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 плюс при­над­ле­жит t\limits_ минус 3 в сте­пе­ни 0 левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 4x пра­вая круг­лая скоб­ка плюс при­над­ле­жит t\limits_0 в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 2x пра­вая круг­лая скоб­ка =

= целая часть: 18, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 8 плюс левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе плюс 2x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка |_ минус 3 в сте­пе­ни 0 плюс левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе минус x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка |_0 в квад­ра­те = целая часть: 18, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 8 плюс 0 плюс 0 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби левая круг­лая скоб­ка минус 27 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2 умно­жить на 9 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на 8 минус 4 минус 0 плюс 0=

= целая часть: 18, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 8 плюс 9 минус 18 плюс дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус 4= целая часть: 5, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 8 плюс целая часть: 2, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 =7 дробь: чис­ли­тель: 21 плюс 16, зна­ме­на­тель: 24 конец дроби = целая часть: 8, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 24 .

 

Ответ:  целая часть: 8, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 13, зна­ме­на­тель: 24 .

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: 2802

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ма­те­ма­ти­че­ские клас­сы, РФ, 1999 год, ра­бо­та 1, ва­ри­ант 2
? Классификатор: Ин­те­грал, вы­чис­ле­ние пло­ща­дей , Ка­са­тель­ная к гра­фи­ку функ­ции
?
Сложность: 7 из 10