сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

От­ре­зок  левая квад­рат­ная скоб­ка A; B пра­вая квад­рат­ная скоб­ка длины 5 дви­га­ет­ся на ко­ор­ди­нат­ной плос­ко­сти так, что его концы лежат на па­ра­бо­ле y=2 x в квад­ра­те . Точка M  — се­ре­ди­на от­рез­ка  левая квад­рат­ная скоб­ка A; B пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Найти ми­ни­маль­но воз­мож­ное зна­че­ние рас­сто­я­ния точки M до оси абс­цисс, а также абс­цис­су точки M, при ко­то­рой оно до­сти­га­ет­ся.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Вы­чис­лим:

A левая круг­лая скоб­ка x_1; y_1 пра­вая круг­лая скоб­ка , B левая круг­лая скоб­ка x_2; y_2 пра­вая круг­лая скоб­ка , M левая круг­лая скоб­ка x; y пра­вая круг­лая скоб­ка =M левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: x_1 плюс x_2, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: y_1 плюс y_2, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка y_1=
=k x_1 в квад­ра­те , y_2=k x_2 в квад­ра­те , левая круг­лая скоб­ка x_2 минус x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y_2 минус y_1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =l в квад­ра­те ,
 левая круг­лая скоб­ка x_2 минус x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка k x_2 в квад­ра­те минус k x_1 в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =l в квад­ра­те рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка x_2 минус x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс k в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка x_2 минус x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка x_2 плюс x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =l в квад­ра­те ,  левая круг­лая скоб­ка x_2 минус x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка k в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка x_2 плюс x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =l в квад­ра­те , рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка x_1 в квад­ра­те плюс x_2 в квад­ра­те минус 2 x_1 x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 4 k в квад­ра­те x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =l в квад­ра­те ,  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: y_1 плюс y_2, зна­ме­на­тель: k конец дроби минус 2 x_1 x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 4 k в квад­ра­те x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =l в квад­ра­те рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 2 y, зна­ме­на­тель: k конец дроби =2 x_1 x_2 плюс дробь: чис­ли­тель: l в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 4 k в квад­ра­те x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби . \qquad левая круг­лая скоб­ка * пра­вая круг­лая скоб­ка

Вы­ра­зим 2 x_1 x_2 из ра­вен­ства, по­лу­ча­ем:

4 x в квад­ра­те = левая круг­лая скоб­ка x_1 плюс x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 2 y, зна­ме­на­тель: k конец дроби плюс 2 x_1 x_2 \Rightarrow 2 x_1 x_2=4 x в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 2 y, зна­ме­на­тель: k конец дроби .

Под­став­ляя его в (*), по­лу­чим

 дробь: чис­ли­тель: 4 y, зна­ме­на­тель: k конец дроби =4 x в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: l в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 4 k в квад­ра­те x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби \Rightarrow y=k x в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: k умно­жить на l в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 левая круг­лая скоб­ка 4 k в квад­ра­те x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби . \qquad левая круг­лая скоб­ка ** пра­вая круг­лая скоб­ка

Это ор­ди­на­та точки M . Пре­об­ра­зу­ем вы­ра­же­ние (**):

|y|=|k| x в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: |k| умно­жить на l в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 левая круг­лая скоб­ка 4 k в квад­ра­те x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4|k| конец дроби левая круг­лая скоб­ка 4 k в квад­ра­те x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс дробь: чис­ли­тель: |k| умно­жить на l в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 левая круг­лая скоб­ка 4 k в квад­ра­те x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4|k| конец дроби .

Обо­зна­чим через t= левая круг­лая скоб­ка 4 k в квад­ра­те x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 1. Тогда рас­сто­я­ние точки M до оси абс­цисс равно

|y|= дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 4|k| конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: |k| l в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 t конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4|k| конец дроби .

По­сколь­ку

a= дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 4|k| конец дроби боль­ше 0, \quad b= дробь: чис­ли­тель: |k| l в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 t конец дроби боль­ше 0,

то по не­ра­вен­ству о сред­нем ариф­ме­ти­че­ском и сред­нем гео­мет­ри­че­ском

|y| плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4|k| конец дроби =a плюс b боль­ше или равно 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a b конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: l, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Ра­вен­ство до­сти­га­ет­ся при

a=b \Rightarrow дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 4|k| конец дроби = дробь: чис­ли­тель: |k| l в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 t конец дроби \Rightarrow t_\text крит =|k| умно­жить на l .

Если |k| l боль­ше или равно 1, то ми­ни­маль­ное рас­сто­я­ние равно

\left|y_\min |= дробь: чис­ли­тель: l, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4|k| конец дроби ,

и до­сти­га­ет­ся при

t=|k| l \Rightarrow 4 k в квад­ра­те x в квад­ра­те плюс 1=|k| l \Rightarrow x в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: |k| умно­жить на l минус 1, зна­ме­на­тель: 4 k в квад­ра­те конец дроби \Rightarrow x_1, 2=\pm дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: |k| умно­жить на l минус 1 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2|k| конец дроби .

Если |k| l мень­ше 1, то с уче­том роста функ­ции |y| на по­лу­оси t при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка |k| l; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и при­ни­ма­ет ми­ни­маль­ное зна­че­ние \left|y_\text min |= дробь: чис­ли­тель: |k| l в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби с уче­том огра­ни­че­ния t боль­ше или равно 1 при t=1 для x=0.

 

Ответ: при |k| l боль­ше или равно 1, d_\min = дробь: чис­ли­тель: l, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4|k| конец дроби для x_1, 2=\pm дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: |k| l минус 1 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2|k| конец дроби ; при |k| l мень­ше 1,  d_\min = дробь: чис­ли­тель: |k| l в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби для x=0 .