сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

При каких трой­ках чисел (x; y; z) удо­вле­тво­ря­ю­щих си­сте­ме

 си­сте­ма вы­ра­же­ний синус x минус синус y = y минус x, синус y минус синус z = y минус z, конец си­сте­мы .

вы­ра­же­ние \left| дробь: чис­ли­тель: z, зна­ме­на­тель: 1 плюс x y конец дроби | при­ни­ма­ет наи­боль­шее воз­мож­ное зна­че­ние?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Рас­смот­рим функ­цию f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = x плюс синус x, ко­то­рая мо­но­тон­но воз­рас­та­ет на всей чис­ло­вой оси, по­сколь­ку ее про­из­вод­ная f в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = 1 плюс ко­си­нус x боль­ше или равно 0, при­чем в до­ста­точ­но малой окрест­но­сти каж­дой точки, в ко­то­рых про­из­вод­ная об­ра­ща­ет­ся в ноль, нет дру­гих точек с ну­ле­вой про­из­вод­ной. Зна­чит, f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = x плюс синус x при­ни­ма­ет каж­дое свое зна­че­ние ровно один раз. Далее, по­сколь­ку пер­вое урав­не­ние си­сте­мы может быть за­пи­са­но в виде: f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка , по­лу­ча­ем x  =  y. Ана­ло­гич­но, для вто­ро­го урав­не­ния из f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка = f левая круг­лая скоб­ка z пра­вая круг­лая скоб­ка сле­ду­ет, что y  =  z, то есть си­сте­ме удо­вле­тво­ря­ет любая трой­ка (x; x; x), где x при­над­ле­жит R . Тогда ре­ше­ние за­да­чи сво­дит­ся к на­хож­де­нию точек мак­си­му­ма функ­ции f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: |x|, зна­ме­на­тель: 1 плюс x в квад­ра­те конец дроби . Эта функ­ция чётная, по­это­му до­ста­точ­но рас­смот­реть её толь­ко при x боль­ше или равно 0. При этих зна­че­ни­ях x по­лу­ча­ем

 левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 1 плюс x в квад­ра­те конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1 минус x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 1 плюс x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби .

На от­рез­ке [0, 1] функ­ция  дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 1 плюс x в квад­ра­те конец дроби не­пре­рыв­на, и на про­ме­жут­ке (0, 1) её про­из­вод­ная по­ло­жи­тель­на, по­это­му на от­рез­ке [0, 1] эта функ­ция воз­рас­та­ет от 0 до  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . При x боль­ше 1 про­из­вод­ная от­ри­ца­тель­ная, по­это­му на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка 1, плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка функ­ция убы­ва­ет, оста­ва­ясь по­ло­жи­тель­ной. Таким об­ра­зом, x  =  1 яв­ля­ет­ся точ­кой мак­си­му­ма функ­ции f(x). Ана­ло­гич­но x  =  −1 также яв­ля­ет­ся ее точ­кой мак­си­му­ма. Окон­ча­тель­но по­лу­ча­ем, что на ре­ше­ни­ях си­сте­мы вы­ра­же­ние \left| дробь: чис­ли­тель: z, зна­ме­на­тель: 1 плюс x y конец дроби | при­ни­ма­ет мак­си­маль­ное зна­че­ние в точ­ках (−1; −1; −1) и (1; 1; 1).

 

Ответ: (−1; −1; −1), (1; 1; 1).

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рииБаллы
Вер­ный ответ без обос­но­ва­ния0
Об­на­ру­жил и обос­но­вал инъ­ек­цию в одном урав­не­нии си­сте­мы0,5
Верно нашел точки экс­тре­му­ма без обос­но­ва­ния ра­вен­ства ар­гу­мен­тов0,5
Об­на­ру­жил и обос­но­вал инъ­ек­цию в обоих урав­не­ни­ях си­сте­мы1,0
На ос­но­ве ре­шен­ной си­сте­мы упро­стил ис­сле­ду­е­мую на экс­тре­мум функ­цию1,5
Верно нашел ре­ше­ния, ре­а­ли­зу­ю­щие экс­тре­мум2,0