Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 3455
i

Ре­ши­те урав­не­ние  ко­си­нус 3x умно­жить на ко­си­нус 2x= минус 1.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Решим за­да­чу двумя спо­со­ба­ми.

Ⅰ  спо­соб. Пре­об­ра­зу­ем урав­не­ние:

 дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка ко­си­нус x плюс ко­си­нус 5x пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 1 рав­но­силь­но ко­си­нус x плюс ко­си­нус 5x= минус 2. \qquad левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка

По­сколь­ку

 ко­си­нус x боль­ше или равно минус 1 рав­но­силь­но ко­си­нус 5x боль­ше или равно минус 1 рав­но­силь­но ко­си­нус x плюс ко­си­нус 5x боль­ше или равно минус 2, \qquad левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка

при­чем, на­ли­чие хотя бы од­но­го стро­го­го не­ра­вен­ства  ко­си­нус x боль­ше или равно минус 1 или  ко­си­нус 5x боль­ше или равно минус 1 пре­вра­ща­ет также и (2) в стро­гое не­ра­вен­ство. От­сю­да и из (1) сле­ду­ет, что си­сте­ма

 си­сте­ма вы­ра­же­ний ко­си­нус x= минус 1, ко­си­нус 5x= минус 1, конец си­сте­мы . \qquad левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка

рав­но­силь­на ис­ход­но­му урав­не­нию. Решив урав­не­ние  ко­си­нус x= минус 1, по­лу­чим x= Пи плюс 2 Пи k, где k при­над­ле­жит Z . Эти зна­че­ния х яв­ля­ют­ся также ре­ше­ни­я­ми урав­не­ния  ко­си­нус 5x= минус 1, так как  ко­си­нус 5x= ко­си­нус 5 левая круг­лая скоб­ка Пи плюс 2 Пи k пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка Пи плюс 4 Пи плюс 10 Пи k пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 1. От­сю­да сле­ду­ет, что зна­че­ния x= Пи плюс 2 Пи k, где k при­над­ле­жит Z   — это все ре­ше­ния си­сте­мы (3), а зна­чит, и ис­ход­но­го урав­не­ния.

 

Ответ:  левая фи­гур­ная скоб­ка Пи плюс 2 Пи k: k при­над­ле­жит Z пра­вая фи­гур­ная скоб­ка .

 

Ⅱ  спо­соб. По­ка­жем, что из ис­ход­но­го урав­не­ния сле­ду­ет си­сте­ма

 си­сте­ма вы­ра­же­ний | ко­си­нус 2x|=1,| ко­си­нус 3x|=1. конец си­сте­мы .

Дей­стви­тель­но, не­труд­но ви­деть, что  ко­си­нус 2x не равно 0 и  ко­си­нус 3x не равно 0. Пред­по­ло­жим про­тив­ное, т. е. что си­сте­ма не имеет места. Тогда на­ру­ша­ет­ся по край­ней мере одно из ее ра­венств. Пусть, для опре­де­лен­но­сти, не имеет место ра­вен­ство | ко­си­нус 2x|=1. В этом слу­чае | ко­си­нус 2x| мень­ше 1. Из ис­ход­но­го урав­не­ния сле­ду­ет, что

| ко­си­нус 3x|= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: | ко­си­нус 2x| конец дроби боль­ше 1,

т. е. | ко­си­нус 3x| боль­ше 1, чего не может быть. Мы при­шли к про­ти­во­ре­чию, зна­чит, си­сте­ма спра­вед­ли­ва. От­сю­да сле­ду­ет, что ис­ход­ное урав­не­ние рав­но­силь­но со­во­куп­но­сти си­стем

 со­во­куп­ность вы­ра­же­ний си­сте­ма вы­ра­же­ний ко­си­нус 2x= минус 1, ко­си­нус 3x=1, конец си­сте­мы . си­сте­ма вы­ра­же­ний ко­си­нус 2x=1, ко­си­нус 3x= минус 1. конец си­сте­мы . конец со­во­куп­но­сти . \qquad левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка

Рас­смот­рим первую си­сте­му этой со­во­куп­но­сти. Решим урав­не­ние  ко­си­нус 2x= минус 1:

2x= Пи плюс 2 Пи k рав­но­силь­но x= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс Пи k, k при­над­ле­жит Z .

Под­ста­вив най­ден­ное зна­че­ние х в левую часть урав­не­ния  ко­си­нус 3x=1, имеем

 ко­си­нус 3x= ко­си­нус 3 левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс Пи k пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3 Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс 3 Пи k пра­вая круг­лая скоб­ка =0,

это озна­ча­ет, что си­сте­ма не­сов­мест­на. Пе­рей­дем те­перь ко вто­рой си­сте­ме из со­во­куп­но­сти (4). Решим урав­не­ние  ко­си­нус 2x=1:

2x=2 Пи k рав­но­силь­но x= Пи k, k при­над­ле­жит Z .

Под­ста­вив это ре­ше­ние в левую часть урав­не­ния  ко­си­нус 3x= минус 1, по­лу­чим  ко­си­нус 3x= ко­си­нус 3 Пи k. При k=2n плюс 1, где n при­над­ле­жит Z , по­лу­чим  ко­си­нус 3 Пи k= минус 1. Таким об­ра­зом, ре­ше­ние вто­рой си­сте­мы из со­во­куп­но­сти (4) имеет вид x= Пи левая круг­лая скоб­ка 2n плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , где n при­над­ле­жит Z . Это и есть ре­ше­ние ис­ход­но­го урав­не­ния.

 

 

За­ме­ча­ние. На эк­за­ме­нах мы об­ра­ти­ли вни­ма­ние на то, что в боль­шин­стве слу­ча­ев уче­ни­ки ре­ша­ли по­доб­ные за­да­чи с по­мо­щью три­го­но­мет­ри­че­ско­го круга. Это впол­не до­пу­сти­мо. На­при­мер, для си­сте­мы (3) уче­ник нашел бы серии ре­ше­ний каж­до­го из урав­не­ний: x= Пи плюс 2 Пи k и x= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 5 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 2 Пи n, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби , где k, n при­над­ле­жит Z . Отоб­ра­жая затем каж­дую из серий на три­го­но­мет­ри­че­ский круг (см. рис.), он вы­де­лил бы общие для двух серий точки. В дан­ном слу­чае это точка P_ Пи , от­сю­да ре­ше­ние си­сте­мы (3): x= Пи плюс 2 Пи k. Это и есть и ре­ше­ние ис­ход­но­го урав­не­ния.

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: 3461

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ба­зо­вые клас­сы, РФ, 1994 год, ра­бо­та 3, ва­ри­ант 1
? Классификатор: Три­го­но­мет­ри­че­ские урав­не­ния
?
Сложность: 6 из 10