Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 3575
i

При каких зна­че­ни­ях па­ра­мет­ра a пря­мая y=ax плюс 1 яв­ля­ет­ся ка­са­тель­ной к гра­фи­ку функ­ции y= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x минус 1 конец ар­гу­мен­та .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

По­ка­жем не­сколь­ко спо­со­бов ре­ше­ния этой за­да­чи.

Ⅰ  спо­соб. Дан­ная функ­ция опре­де­ле­на при x боль­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , а при x боль­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби она имеет про­из­вод­ную y'= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x минус 1 конец ар­гу­мен­та конец дроби . Пред­по­ло­жим, что пря­мая ка­са­ет­ся гра­фи­ка в точке M левая круг­лая скоб­ка x_0; y_0 пра­вая круг­лая скоб­ка , при x_0 боль­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Для вы­пол­не­ния усло­вия за­да­чи не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но, чтобы вы­пол­ня­лась сле­ду­ю­щая си­сте­ма урав­не­ний

 си­сте­ма вы­ра­же­ний a= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x_0 минус 1 конец ар­гу­мен­та конец дроби ,ax_0 плюс 1=y_0, ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x_0 минус 1 конец ар­гу­мен­та =y_0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x_0 минус 1 конец ар­гу­мен­та конец дроби ,y_0= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x_0 минус 1 конец ар­гу­мен­та , дробь: чис­ли­тель: x_0, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x_0 минус 1 конец ар­гу­мен­та конец дроби плюс 1= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x_0 минус 1 конец ар­гу­мен­та . конец си­сте­мы .

Решим от­дель­но по­след­нее урав­не­ние си­сте­мы, поль­зу­ясь огра­ни­че­ни­ем x_0 боль­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Со­ста­вим

 дробь: чис­ли­тель: x_0, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x_0 минус 1 конец ар­гу­мен­та конец дроби плюс 1= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x_0 минус 1 конец ар­гу­мен­та рав­но­силь­но x_0 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x_0 минус 1 конец ар­гу­мен­та =2x_0 минус 1 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x_0 минус 1 конец ар­гу­мен­та =x_0 минус 1 рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний 2x_0 минус 1=x_0 в квад­ра­те минус 2x_0 плюс 1,x_0 боль­ше или равно 1, конец си­сте­мы .

где ко­рень пер­во­го урав­не­ния x_0=2 минус ко­рень из 2 не удо­вле­тво­ря­ет си­сте­ме x_0 мень­ше 1, а x_0=2 плюс ко­рень из 2 яв­ля­ет­ся ее ре­ше­ни­ем. В этом слу­чае

a= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x_0 минус 1 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 плюс 2 ко­рень из 2 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка ко­рень из 2 плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из 2 плюс 1 конец дроби = ко­рень из 2 минус 1.

Ответ:  левая фи­гур­ная скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та минус 1 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка .

 

Ⅱ  спо­соб. Ис­поль­зу­ют­ся свой­ства квад­рат­но­го трех­чле­на и квад­ра­тич­ной функ­ции. Най­дем такие зна­че­ния а, при ко­то­рых урав­не­ние

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x минус 1 конец ар­гу­мен­та =ax плюс 1 \qquad левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка

имеет два оди­на­ко­вых корня, ка­са­тель­ная есть пре­дель­ное по­ло­же­ние се­ку­щей. Так же

 си­сте­ма вы­ра­же­ний 2x минус 1= левая круг­лая скоб­ка ax плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те , \qquad левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка ax плюс 1 боль­ше или равно 0. \qquad левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка конец си­сте­мы .

Решим пер­вое урав­не­ние из (2) си­сте­мы

a в квад­ра­те x в квад­ра­те плюс 2x левая круг­лая скоб­ка a минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2=0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус 2a в квад­ра­те =0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =2a в квад­ра­те рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a минус 1= ко­рень из 2 a,a минус 1= минус ко­рень из 2 a. конец со­во­куп­но­сти .

При этом един­ствен­ный ко­рень урав­не­ния (4), или, что то же, един­ствен­ный ко­рень урав­не­ния (2) или урав­не­ния (1) равен x_0= дробь: чис­ли­тель: 1 минус a, зна­ме­на­тель: a в квад­ра­те конец дроби . Если a= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 1 минус \dqrt 2 конец дроби = минус ко­рень из 2 минус 1, то

ax_0= дробь: чис­ли­тель: 1 минус a, зна­ме­на­тель: a конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 2 плюс ко­рень из 2 , зна­ме­на­тель: 1 плюс ко­рень из 2 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из 2 левая круг­лая скоб­ка ко­рень из 2 плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 1 плюс ко­рень из 2 конец дроби = минус ко­рень из 2 рав­но­силь­но ax_0 плюс 1= минус ко­рень из 2 плюс 1 мень­ше 0

и усло­вие (3) не вы­пол­ня­ет­ся. Если же a= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из 2 плюс 1 конец дроби = ко­рень из 2 минус 1, то

ax_0= дробь: чис­ли­тель: 1 минус a, зна­ме­на­тель: a конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 2 минус ко­рень из 2 , зна­ме­на­тель: ко­рень из 2 минус 1 конец дроби = ко­рень из 2 рав­но­силь­но ax_0 плюс 1= ко­рень из 2 плюс 1 боль­ше 0

усло­вие (3) вы­пол­ня­ет­ся.

 

Ⅲ  спо­соб. Рас­смот­рим ис­ход­ную и об­рат­ную к ней функ­ции:

y= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x минус 1 конец ар­гу­мен­та , \qquad левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка

об­рат­ная к ней функ­ция

y= дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те плюс 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , \qquad левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка

и x боль­ше 0. При x= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби не су­ще­ству­ет ка­са­тель­ная вида y=ax плюс 1 к гра­фи­ку функ­ции (1), по­это­му со­от­вет­ствен­но при x=0 мы не рас­смат­ри­ва­ем ка­са­тель­ную к гра­фи­ку функ­ции (2). Нам до­ста­точ­но рас­смот­реть зна­че­ния ве­ли­чи­ны a не равно 0, так как при a=0 пря­мая y=ax плюс 1 не яв­ля­ет­ся ка­са­тель­ной. Со­от­вет­ствен­но пря­мая

y= дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: a конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби \qquad левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка

яв­ля­ет­ся ка­са­тель­ной к гра­фи­ку функ­ции (2), по­сколь­ку функ­ция (3) яв­ля­ет­ся об­рат­ной к функ­ции y=ax плюс 1. Про­из­вод­ная функ­ции (2) y'=x, по­это­му уг­ло­вой ко­эф­фи­ци­ент ка­са­тель­ной (3) в точке ка­са­ния N левая круг­лая скоб­ка x_0; y_0 пра­вая круг­лая скоб­ка есть x_0= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби , так как x_0 боль­ше 0, то и a боль­ше 0, от­сю­да

y_0= дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a в квад­ра­те конец дроби плюс 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Под­став­ляя x_0, y_0 в урав­не­ние пря­мой (3) по­лу­чим

 дробь: чис­ли­тель: 1 плюс a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2a в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a в квад­ра­те конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби рав­но­силь­но 1 плюс a в квад­ра­те =2 минус 2a рав­но­силь­но a в квад­ра­те плюс 2a минус 1=0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a_1 мень­ше 0,a_2= ко­рень из 2 минус 1. конец со­во­куп­но­сти .

 

Ⅳ  спо­соб. На­пи­шем урав­не­ние ка­са­тель­ной к гра­фи­ку функ­ции y= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2x минус 1 конец ар­гу­мен­та , где x боль­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , про­хо­дя­щей через точку гра­фи­ка с абс­цис­сой x_0=t. Со­ста­вим

y= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2t минус 1 конец ар­гу­мен­та конец дроби левая круг­лая скоб­ка x минус t пра­вая круг­лая скоб­ка плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2t минус 1 конец ар­гу­мен­та . \qquad левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка

Так как ис­сле­ду­е­мая нами пря­мая про­хо­дит через точку P левая круг­лая скоб­ка 0; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка при любом а, то най­дем ту ка­са­тель­ную (1), ко­то­рая про­хо­дит через точку P левая круг­лая скоб­ка 0; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка . Ее уг­ло­вой ко­эф­фи­ци­ент  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2t минус 1 конец ар­гу­мен­та конец дроби =a,

1= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2t минус 1 конец ар­гу­мен­та конец дроби левая круг­лая скоб­ка 0 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2t минус 1 конец ар­гу­мен­та рав­но­силь­но 1= дробь: чис­ли­тель: минус t, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2t минус 1 конец ар­гу­мен­та конец дроби плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2t минус 1 конец ар­гу­мен­та . \qquad левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка

Так как  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2t минус 1 конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби , то от­сю­да сле­ду­ет, что

t= левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a в квад­ра­те конец дроби плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

при a боль­ше 0. Урав­не­ние (2) пре­об­ра­зит­ся к виду

1= дробь: чис­ли­тель: минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a в квад­ра­те конец дроби плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби рав­но­силь­но 1= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2a конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби рав­но­силь­но 1= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2a конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но a в квад­ра­те плюс 2a минус 1=0.

Так как a боль­ше 0, то a= минус 1 плюс ко­рень из 2 .

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: 3581

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ба­зо­вые клас­сы, РФ, 1995 год, ра­бо­та 3, ва­ри­ант 1
? Классификатор: Ка­са­тель­ная к гра­фи­ку функ­ции, Функ­ции, за­ви­ся­щие от па­ра­мет­ра
?
Сложность: 6 из 10