Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 3537
i

Най­ди­те все такие точки гра­фи­ка функ­ции y= дробь: чис­ли­тель: 4 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм 4 конец дроби , в ко­то­рых ка­са­тель­ная к этому гра­фи­ку па­рал­лель­на пря­мой y=2x плюс 5.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Дан­ная функ­ция опре­де­ле­на и диф­фе­рен­ци­ру­е­ма на  R . Най­дем про­из­вод­ную:

y'= дробь: чис­ли­тель: 4 в сте­пе­ни x \ln4 минус 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2, зна­ме­на­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм 4 конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 4 в сте­пе­ни x умно­жить на 2 на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2 минус 2 умно­жить на 2 в сте­пе­ни x \ln2, зна­ме­на­тель: 2\ln2 конец дроби =4 в сте­пе­ни x минус 2 в сте­пе­ни x .

Для того, чтобы ка­са­тель­ная в точке гра­фи­ка с абс­цис­сой t была па­рал­лель­на пря­мой y=2x плюс 5, не­об­хо­ди­мо (но не до­ста­точ­но  — см. ниже за­ме­ча­ние), чтобы y' левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка =2, т. е.

4 в сте­пе­ни t минус 2 в сте­пе­ни t =2 рав­но­силь­но 4 в сте­пе­ни t минус 2 в сте­пе­ни t минус 2=0.

Пусть 2 в сте­пе­ни t =u, по­лу­чим

u в квад­ра­те минус u минус 2=0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний u=2,u= минус 1. конец со­во­куп­но­сти .

Тогда 2 в сте­пе­ни t =2, где t=1; вто­рой ко­рень не дает ре­ше­ния, т. к. 2 в сте­пе­ни t боль­ше 0 при всех t. Таким об­ра­зом, на гра­фи­ке функ­ции y= дробь: чис­ли­тель: 4 в сте­пе­ни x минус 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм 4 конец дроби есть един­ствен­ная точка M левая круг­лая скоб­ка 1; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка с уг­ло­вым ко­эф­фи­ци­ен­том ка­са­тель­ной в этой точке, рав­ным 2. Так как эта точка не лежит на пря­мой y=2x плюс 5, то ка­са­тель­ная па­рал­лель­на этой пря­мой.

 

Ответ: M левая круг­лая скоб­ка 1; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

За­ме­ча­ние. Для того, чтобы ка­са­тель­ная к гра­фи­ку функ­ции y=f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка в точке с абс­цис­сой t была па­рал­лель­на пря­мой y=kx плюс b, не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но, чтобы вы­пол­ня­лась си­сте­ма усло­вий

 си­сте­ма вы­ра­же­ний f' левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка =k, \qquad левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка не равно kt плюс b, \qquad левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка конец си­сте­мы .

т. е. чтобы не толь­ко уг­ло­вой ко­эф­фи­ци­ент пря­мой y=kx плюс b был равен про­из­вод­ной функ­ции f(x) при x=t (усло­вие (1)), но и чтобы эта точка гра­фи­ка не на­хо­ди­лась на дан­ной пря­мой (усло­вие (2)). Иначе  — при на­ру­ше­нии усло­вия (2)  — ка­са­тель­ная к гра­фи­ку сов­па­да­ет с дан­ной пря­мой, a, сле­до­ва­тель­но, не па­рал­лель­на ей.

Если уче­ник опу­стит дан­ную часть обос­но­ва­ния ре­ше­ния за­да­чи, то ре­ше­ние яв­ля­ет­ся не­пол­ным и со­от­вет­ству­ю­щим об­ра­зом долж­но оце­ни­вать­ся.

 

При­ме­ча­ние Д. Д. Гу­щи­на.

В за­ме­ча­нии выше го­во­рит­ся, что для па­рал­лель­но­сти пря­мых y=k_1x плюс b_1 и y=k_2x плюс b_2 не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но од­но­вре­мен­но­го вы­пол­не­ния двух усло­вий: k_1=k_2 и b_1 не равно b_2, а если в ре­ше­нии от­сут­ству­ет усло­вие b_1 не равно b_2, оно не может счи­тать­ся вер­ным. Это за­ме­ча­ние, сде­лан­ное ав­то­ра­ми в 1994 году, сле­ду­ет при­знать со­мни­тель­ным и для того, и для на­ше­го вре­ме­ни. Сни­жать оцен­ку не сле­ду­ет. Дело в том, что в школь­ных и ву­зов­ских кур­сах ма­те­ма­ти­ки од­но­вре­мен­но ис­поль­зу­ют­ся оба опре­де­ле­ния па­рал­лель­но­сти. По­дроб­нее об этом ниже.

В учеб­ной и ме­то­ди­че­ской ли­те­ра­ту­ре на не слиш­ком ин­те­рес­ный с точки зре­ния на­сто­я­щей ма­те­ма­ти­ки во­прос о том, счи­тать ли сов­па­да­ю­щие пря­мые па­рал­лель­ны­ми нет еди­ной по­зи­ции. Обыч­но в учеб­ни­ках гео­мет­рии слова «две пря­мые», «три точки» при­ня­то от­но­сить к раз­ным пря­мым и точ­кам. От этого пра­ви­ла за­ча­стую от­сту­па­ют. На­при­мер, в учеб­ни­ке ана­ли­ти­че­ской гео­мет­рии В. А. Ильи­на, Э. Г. Позд­ня­ка Ана­ли­ти­че­ская гео­мет­рия, М.: Наука, 1988 или же: И. М. Ви­но­гра­дов Эле­мен­ты выс­шей ма­те­ма­ти­ки. (Ана­ли­ти­че­ская гео­мет­рия. Диф­фе­рен­ци­аль­ное ис­чис­ле­ние. Ос­но­вы тео­рии чисел). Учеб. для вузов. М.: Высш. шк., 1999.

В учеб­ни­ках и учеб­ных по­со­би­ях по ал­геб­ре, на­о­бо­рот, чаще при­ни­ма­ет­ся про­ти­во­по­лож­ное со­гла­ше­ние: усло­ви­ем па­рал­лель­но­сти пря­мых счи­та­ет­ся лишь ра­вен­ство уг­ло­вых их ко­эф­фи­ци­ен­тов. Такой под­ход из­ло­жен при ре­ше­нии задач, в част­но­сти, в сле­ду­ю­щей на­пи­сан­ной из­вест­ны­ми спе­ци­а­ли­ста­ми и вы­пу­щен­ной ве­ду­щи­ми из­да­тель­ства­ми ли­те­ра­ту­ре:

— в ме­то­ди­че­ском по­со­бии для учи­те­лей, пре­по­да­ю­щих в спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ных клас­сах: М. Л. Га­лиц­кий, М. М. Мош­ко­вич, С. И. Шварц­бурд Углуб­лен­ное изу­че­ние курса ал­геб­ры и ма­те­ма­ти­че­ско­го ана­ли­за. М.: Про­све­ще­ние, 1986;

— в спра­воч­ном по­со­бии по ал­геб­ре и на­ча­лам ана­ли­за В. В. Ва­ви­лов, И. И. Мель­ни­ков, С. Н. Олех­ник, П. И. Па­си­чен­ко За­да­чи по ма­те­ма­ти­ке. На­ча­ла ана­ли­за. Спра­воч­ное по­со­бие. М.: Наука, 1990;

— в учеб­ных по­со­би­ях для по­сту­па­ю­щих в МГУ имени М. В. Ло­мо­но­со­ва: Ю. В. Не­сте­рен­ко, С. Н. Олех­ник, М. К. По­та­пов За­да­чи всту­пи­тель­ных эк­за­ме­нов по ма­те­ма­ти­ке.  — М.: Наука, 1980, а также И. И. Мель­ни­ков, И. Н. Сер­ге­ев Как ре­шать за­да­чи на всту­пи­тель­ных эк­за­ме­нах по ма­те­ма­ти­ке. М.: МП Аз­бу­ка, 1994, и в дру­гих по­со­би­ях для учи­те­лей и уча­щих­ся тех лет и ны­неш­не­го вре­ме­ни.

На­ко­нец, этой же по­зи­ции при­дер­жи­ва­ют­ся со­вре­мен­ные вхо­дя­щие в Фе­де­раль­ный пе­ре­чень учеб­ни­ки ав­тор­ских кол­лек­ти­вов под ру­ко­вод­ством С. М. Ни­коль­ско­го (М., Про­све­ще­ние, 2009) и А. Ш. Али­мо­ва (ныне Ю. М. Ко­ля­ги­на  — М., Про­све­ще­ние, 2019).

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: 3543

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ба­зо­вые клас­сы, РФ, 1994 год, ра­бо­та 10, ва­ри­ант 1
? Классификатор: Ка­са­тель­ная к гра­фи­ку функ­ции
?
Сложность: 4 из 10