сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

а)  Ре­ши­те урав­не­ние 1 плюс x в квад­ра­те плюс \ldots плюс x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4k минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка =2kx в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2k минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка .

б)  До­ка­жи­те, что если все не­ну­ле­вые ко­эф­фи­ци­ен­ты не­ко­то­ро­го мно­го­чле­на равны \pm1, то все его корни по мо­ду­лю мень­ше двух.

в)  Из­вест­но, что a мень­ше b мень­ше c, a плюс b плюс c=6 и ab плюс bc плюс ca=9. До­ка­жи­те, что 0 мень­ше a мень­ше 1 мень­ше b мень­ше 3 мень­ше c мень­ше 4.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)Оче­вид­но при x мень­ше 0 левая часть по­ло­жи­тель­на, а пра­вая от­ри­ца­тель­на, по­это­му от­ри­ца­тель­ных кор­ней быть не может. При по­ло­жи­тель­ных x по­де­лим урав­не­ние на x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2k минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка . По­лу­чим

 дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2k минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2k минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби плюс \ldots плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби плюс x плюс \ldots плюс x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2k минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2k минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =2k.

В левой части сумма k вы­ра­же­ний вида  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби плюс a, что при по­ло­жи­тель­ных a не мень­ше двух:

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

при­чем ра­вен­ство до­сти­га­ет­ся толь­ко при a=1. По­это­му сумма k таких вы­ра­же­ний не мень­ше 2k и ра­вен­ство до­сти­га­ет­ся толь­ко при x=1. Пе­ре­пи­ши­те урав­не­ние в виде \sum пре­де­лы: от i=0 до k минус 1, левая круг­лая скоб­ка x в сте­пе­ни i минус x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2k минус i минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =0.

 

Ответ: x=1.

 

б)  До­ка­жи­те, что если все не­ну­ле­вые ко­эф­фи­ци­ен­ты не­ко­то­ро­го мно­го­чле­на равны \pm1, то все его корни по мо­ду­лю мень­ше двух.

За­пи­шем мно­го­член в виде x в сте­пе­ни n \pm x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \pm x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка \pm\ldots\pm x\pm 1 (если стар­ший ко­эф­фи­ци­ент равен −1, до­мно­жим его на −1 от этого его корни не из­ме­нят­ся.

Пусть a его ко­рень, \absa боль­ше или равно 2. Тогда a в сте­пе­ни n =\pm a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \pm a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка \pm\ldots\pm a\pm 1, но

\abs\pm a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \pm a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка \pm\ldots\pm a\pm 1 мень­ше или равно \absa в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \absa в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \ldots плюс \absa плюс 1=1 плюс \absa плюс \absa в квад­ра­те плюс \ldots плюс absa в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =

= дробь: чис­ли­тель: \absa в сте­пе­ни n минус 1, зна­ме­на­тель: a минус 1 конец дроби мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: \absa в сте­пе­ни n минус 1, зна­ме­на­тель: 2 минус 1 конец дроби =\absa в сте­пе­ни n минус 1 мень­ше \absa в сте­пе­ни n =\absa в сте­пе­ни n =\abs\pm a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \pm a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка n минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка \pm\ldots\pm a\pm 1.

Про­ти­во­ре­чие. До­ка­жи­те, что если |x|\geqslant2, то |x| в сте­пе­ни k боль­ше |x| в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка k минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс \ldots плюс 1.

 

в)  В силу обоб­щен­ных фор­мул Виета, из дан­ных урав­не­ний сле­ду­ет, что числа a,b,c суть корни ку­би­че­ско­го мно­го­чле­на x в кубе минус 6x в квад­ра­те плюс 9x минус p. По­строй­те обыч­ным спо­со­бом гра­фик ку­би­че­ской функ­ции y=x в кубе минус 6x в квад­ра­те плюс 9x, взгля­ни­те на по­лу­чен­ный ри­су­нок и ... ре­ше­ние за­кон­че­но!

Из­вест­но, что a мень­ше b мень­ше c, a плюс b плюс c=6 и ab плюс bc плюс ca=9. До­ка­жи­те, что 0 мень­ше a мень­ше 1 мень­ше b мень­ше 3 мень­ше c мень­ше 4. Рас­смот­рим ку­би­че­ский мно­го­член

x в кубе минус 6x в квад­ра­те плюс 9x минус abc=x в кубе минус левая круг­лая скоб­ка a плюс b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка ab плюс bc плюс ac пра­вая круг­лая скоб­ка x минус abc= левая круг­лая скоб­ка x минус a пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x минус b пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x минус c пра­вая круг­лая скоб­ка .

Он имеет корни a,b,c. Обо­зна­чив k=abc, по­лу­чим, что урав­не­ние x в кубе минус 6x в квад­ра­те плюс 9x=k имеет три корня. Вы­яс­ним для на­ча­ла, когда это воз­мож­но.

Пусть f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =x в кубе минус 6x в квад­ра­те плюс 9x, тогда

f' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =3x в квад­ра­те минус 12x плюс 9=3 левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 4x плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка =3 левая круг­лая скоб­ка x минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка ,

по­это­му f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка воз­рас­та­ет при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , убы­ва­ет при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 1; 3 пра­вая круг­лая скоб­ка и воз­рас­та­ет при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 3; бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка . При этом f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =4 и f левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка =0, по­это­му урав­не­ние f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =k имеет три корня тогда и толь­ко тогда, когда k при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0; 4 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Далее, f левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка =0 и f левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка =4, по­это­му пря­мая y=k пе­ре­се­ка­ет гра­фик функ­ции y=f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , а на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка 3; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 3; 4 пра­вая круг­лая скоб­ка . От­сю­да и по­лу­ча­ем, что a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , b при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 1; 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , c при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 3; 4 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

За каж­дый из че­ты­рех пунк­тов сю­же­та вы­став­ля­ет­ся одна из сле­ду­ю­щих оце­нок:

+ (3 балла),    ± (2 балла),    ∓ (1 балл),    − (0 бал­лов)

Мак­си­мум за сюжет 12 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.