Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 3298
i

Какие целые зна­че­ния при­ни­ма­ет функ­ция y= минус 9x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 0,5 ; 0 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка ?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1 спо­соб. За­дан­ная функ­ция не­пре­рыв­на на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка минус 0,5; 0 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Найдя наи­боль­шее и наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции на этом про­ме­жут­ке (рас­смот­рев при этом и точку − 0,5), можно будет от­ве­тить на во­прос за­да­чи. За­дан­ная функ­ция диф­фе­рен­ци­ру­е­ма при  минус 0,5 мень­ше x мень­ше или равно 0,

 y'= минус 9 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x минус 1 конец ар­гу­мен­та минус дробь: чис­ли­тель: 9x, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Про­из­вод­ная равна 0, если

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та плюс дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та конец дроби =0 рав­но­силь­но 2x плюс 1 плюс x=0 рав­но­силь­но x= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Тогда x_0= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби   — един­ствен­ная кри­ти­че­ская точка на рас­смат­ри­ва­е­мом про­ме­жут­ке. По­сколь­ку y' левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 12 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0, а y' левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0, то x0  — точка мак­си­му­ма. Наи­боль­шее зна­че­ние функ­ции y(x) до­сти­га­ет­ся в точке  минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби и равно

 минус 9 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 1 конец ар­гу­мен­та = ко­рень из 3 .

Наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции y(x) на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка минус 0,5; 0 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка равна нулю. Дей­стви­тель­но y левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка =0, а для всех x из рас­смат­ри­ва­е­мо­го про­ме­жут­ка x мень­ше или равно 0,

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та боль­ше 0 рав­но­силь­но минус 9x умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та боль­ше или равно 0.

По­сколь­ку и y левая круг­лая скоб­ка минус 0,5 пра­вая круг­лая скоб­ка =0, наи­мень­шее зна­че­ние за­дан­ной функ­ции на всем про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 0,5 ; 0 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка равна нулю. Таким об­ра­зом, на рас­смат­ри­ва­е­мом про­ме­жут­ке функ­ция при­ни­ма­ет все дей­стви­тель­ные зна­че­ния от 0 до  ко­рень из 3 вклю­чи­тель­но; среди них  — два целых: 0 и 1.

 

Ответ: 0 и 1.

 

За­ме­ча­ние.

Не­ко­то­рым чи­та­те­лям такое ре­ше­ние на­вер­ня­ка по­ка­жет­ся «ко­ря­вым». Здесь не­об­хо­ди­мо сде­лать ряд за­ме­ча­ний.

1)  Ис­поль­зо­вать стан­дарт­ный ал­го­ритм на­хож­де­ния наи­боль­ше­го и наи­мень­ше­го зна­че­ний функ­ции, не­пре­рыв­ной на от­рез­ке, здесь нель­зя (функ­ция не яв­ля­ет­ся не­пре­рыв­ной в точке x  =  − 0,5).

2)  Уча­щи­е­ся, зна­ко­мые со свой­ством од­но­сто­рон­ней не­пре­рыв­но­сти в точке (этот ма­те­ри­ал от­сут­ству­ет в учеб­ни­ке), смо­гут при­ве­сти за­да­чу к виду, когда ис­поль­зо­ва­ние вы­ше­упо­мя­ну­то­го ал­го­рит­ма до­пу­сти­мо (функ­ция не­пре­рыв­на на (−0,5; 0] и не­пре­рыв­на спра­ва в −0,5).

3)  Можно ис­поль­зо­вать стан­дарт­ный ал­го­ритм для функ­ции у = —9х ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: | 2х плюс 1 | конец ар­гу­мен­та , не­пре­рыв­ной, но не­диф­фе­рен­ци­ру­е­мой в точке − 0,5 и сов­па­да­ю­щей с ис­ход­ной при  минус 0,5 мень­ше или равно x мень­ше или равно 0.

 

2 спо­соб. По усло­вию долж­но вы­пол­нять­ся ра­вен­ство

 минус 9x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та =n : n при­над­ле­жит Z , x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус 0,5;0 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

Обо­зна­чим  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та =t, от­ку­да x= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка t в квад­ра­те минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Если  минус 0,5 мень­ше или равно x мень­ше или равно 0, то t может при­ни­мать любые зна­че­ния из про­ме­жут­ка [0 ; 1]. За­да­ча сво­дит­ся к опре­де­ле­нию всех целых зна­че­ний, ко­то­рые может при­ни­мать функ­ция  \varphi левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка t в квад­ра­те минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка t на про­ме­жут­ке [0 ;1]. Функ­ция φ(t) не­пре­рыв­на и диф­фе­рен­ци­ру­е­ма во всех точка про­ме­жут­ка [0 ;1]

\varphi левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка =0,

\varphi левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =0,
\varphi левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка 3t в квад­ра­те минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Един­ствен­ная кри­ти­че­ская точка функ­ции φ(t) на [0 ;1] опре­де­ля­ет­ся из усло­вия

\varphi' левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но 3t в квад­ра­те минус 1=0 рав­но­силь­но t= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из 3 конец дроби ,

где 0 мень­ше или равно t \leqslant1.

По­сколь­ку наи­боль­шее и наи­мень­шее зна­че­ния на от­рез­ке не­пре­рыв­ная функ­ция может при­ни­мать либо на кон­цах от­рез­ка, либо в своих кри­ти­че­ских точ­ках, ле­жа­щих на от­рез­ке, то

 \underset левая квад­рат­ная скоб­ка 0;1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка \mathop\min \varphi левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка =\varphi левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка =\varphi левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =0,

\underset левая квад­рат­ная скоб­ка 0;1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка \mathop\max \varphi левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = \varphi левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из 3 конец дроби = ко­рень из 3 .

От­сю­да сле­ду­ет, что φ(t) на про­ме­жут­ке [0 ;1] при­ни­ма­ет два целых зна­че­ния: 0 и 1. Таким об­ра­зом, функ­ция y= минус 9x ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x плюс 1 конец ар­гу­мен­та на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 0,5; 0 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка при­ни­ма­ет два целых зна­че­ния: 0 и 1.

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: 3304

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ба­зо­вые клас­сы, РФ, 1993 год, ра­бо­та 1, ва­ри­ант 1
? Классификатор: Ис­сле­до­ва­ние функ­ций
?
Сложность: 5 из 10