№ 13. а) Решите уравнение $2sin^3x+\sqrt2cos2x+sinx=\sqrt2;$
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $[-3, 5\pi; -2\pi].$
Решение: + показать
a)
$2sin^3x+\sqrt2(1-2sin^2x)+sinx-\sqrt2=0;$
$2sin^3x+\sqrt2-2\sqrt2sin^2x+sinx-\sqrt2=0;$
$2sin^3x-2\sqrt2sin^2x+sinx=0;$
$sinx(2sin^2x-2\sqrt2sinx+1)=0;$
$sinx(\sqrt2sinx-1)^2=0;$
$sinx=0$ или $\sqrt2sinx=1;$
$sinx=0$ или $sinx=\frac{\sqrt2}{2};$
$x=\pi n$ или $x=\frac{\pi}{4}+2\pi n$ или $x=\frac{3\pi}{4}+2\pi n, n\in Z.$
б) Произведем отбор корней уравнения из отрезка $[-3, 5\pi; -2\pi]$ при помощи тригонометрического круга:
Ответ: а) $\pi n, \frac{\pi}{4}+2\pi n, \frac{3\pi}{4}+2\pi n, n\in Z;$
б) $-\frac{13\pi}{4}; -3\pi; -2\pi.$
№ 14. В правильной четырехугольной пирамиде $SABCD$ сторона основания $AD=14$, высота $SH=24$. Точка $K$ — середина бокового ребра $SD$, а точка $N$ — середина ребра $CD$. Плоскость $ABK$ пересекает боковое ребро $SC$ в точке $P$.
а) Докажите, что прямая $KP$ пересекает отрезок $SN$ в его середине.
б) Найдите расстояние от точки $P$ до плоскости $ABS$.
Решение: + показать
а) Так как прямая $AB$ параллельна плоскости $CSD$ (ведь $AB\parallel CD$), то по свойству прямой, параллельной плоскости, плоскость $ABK$ пересечет $CDS$ по некоторой прямой $l$, такой что $K\in l,l\parallel AB.$ $l$ пересекается с $SD$ в точке $P.$ Очевидно, $P$ – середина $SD.$ Средняя линия $KP$ треугольника $CDS$ пересекает отрезок $SN$ в его середине. Что и требовалось показать.
б) Пусть $M$ – точка пересечения $KP$ и $SN.$ Расстояние от точки $P$ до $ABS$ – есть расстояние от $M$ до $ABS,$ так как $MP\parallel ABS.$
Пусть $MT\perp SE, E –$ середина $AB.$
В силу того, что $AB\perp NES$ (действительно, $AB\perp NE,AB\perp SE$) $AB\perp MT.$ Итак, $MT\perp SE,MT\perp AB,$ значит $MT\perp ABS$ по признаку перпендикулярности прямой и плоскости, то есть $MT$ – искомое расстояние.
$MT=\frac{NF}{2},$ где $NF\perp SE.$
$S_{NSE}=\frac{SH\cdot NE}{2}=\frac{NF\cdot SE}{2},$
откуда
$NF=\frac{SH\cdot NE}{SE}=\frac{24\cdot 14}{\sqrt{7^2+24^2}}=\frac{12\cdot 14}{25}.$
Итак, $MT=\frac{NF}{2}=\frac{168}{25}.$
Ответ: $\frac{168}{25}.$
№ 15. Решите неравенство: $16^{\frac{1}{x}-1}-4^{\frac{1}{x}-1}-2\geq 0.$
Решение: + показать
$16^{\frac{1}{x}-1}-4^{\frac{1}{x}-1}-2\geq 0;$
$(4^{\frac{1}{x}-1})^2-4^{\frac{1}{x}-1}-2\geq 0;$
$(4^{\frac{1}{x}-1}-2)(4^{\frac{1}{x}-1}+1)\geq 0;$
$4^{\frac{1}{x}-1}-2\geq 0;$
$4^{\frac{1}{x}-1}\geq 4^{\frac{1}{2}};$
$\frac{1}{x}-1\geq \frac{1}{2};$
$\frac{1}{x}-\frac{3}{2}\geq 0;$
$\frac{2-3x}{2x}\geq 0;$
$x\in (0;\frac{2}{3}].$
Ответ: $(0;\frac{2}{3}].$
№ 16. Трапеция $ABCD$ с большим основанием $AD$ и высотой $BH$ вписана в окружность. Прямая $BH$ вторично пересекает эту окружность в точке $K$.
а) Докажите, что прямые $AC$ и $AK$ перпендикулярны.
б) Прямые $CK$ и $AD$ пересекаются в точке $N.$ Найдите $AD,$ если радиус окружности равен $12,$ $\angle BAC=30^{\circ},$ а площадь четырёхугольника $BCNH$ в $8$ раз больше площади треугольника $KNH$.
Решение: + показать
a) Так как угол $ KBC$ прямой, то $KC$ – диаметр окружности. Но тогда вписанный угол $KAC$ опирается на диаметр. Стало быть, $\angle KAC=90^{\circ} ,$ то есть $AK\perp AC,$ что и требовалось доказать.
б) Пусть $CT\perp AD.$ Трапеция вписана в окружность, значит является равнобедренной, $AH=TD.$
Площадь четырёхугольника $BCNH$ в $8$ раз больше площади треугольника $KNH$, означает, что площадь треугольника $KBC$ в $9$ раз больше площади подобного ему треугольника $KHN.$ Коэффициент подобия указанных треугольников равен $3.$
Угол $BKC$ как и вписанный угол $BAC$ опираются на одну дугу, значит и $\angle BKC=30^{\circ}.$ Тогда в треугольнике $BKC$ замечаем $BC=\frac{KC}{2}.$
Имеем:
$KC=2R=24, BC=12,$
$HN=\frac{BC}{3}=4,$
$BK=\sqrt{KC^2-BC^2}=\sqrt{24^2-12^2}=12\sqrt3,$
$BH=\frac{2BK}{3}=8\sqrt3, KH=\frac{BK}{3}=4\sqrt3.$
По свойству пересекающихся хорд
$AH\cdot HD=BH\cdot HK;$
$x\cdot (12+x)=8\sqrt3\cdot 4\sqrt3,$ где $AH=x.$
$x^2+12x-96=0;$
$x=-6+ \sqrt{6^2+96};$
$x=-6+ 2\sqrt{33}.$
Наконец, $AD=2x+12=-12+4\sqrt{33}+12=4\sqrt{33}.$
Ответ: $4\sqrt{33}.$
№ 17. В июле 2025 года планируется взять кредит в банке на сумму 700 тысяч рублей на 10 лет. Условия его возврата таковы:
— в январе 2026, 2027, 2028, 2029 и 2030 годов долг возрастает на 19% по сравнению с концом предыдущего года;
— в январе 2031, 2032, 2033, 2034 и 2035 годов долг возрастает на 16% по сравнению с концом предыдущего года;
— со февраля по июнь каждого года необходимо выплатить часть долга;
— в июле каждого года долг должен быть на одну и ту же величину меньше долга на июль предыдущего года;
— к июлю 2035 года кредит должен быть погашен полностью.
Найдите общую сумму выплат после полного погашения кредита.
Решение: + показать
1-я выплата: $70+0,19\cdot 700;$
2-я выплата: $70+0,19\cdot 630;$
3-я выплата: $70+0,19\cdot 560;$
. . .
5-я выплата: $70+0,19\cdot 420;$
6-я выплата: $70+0,16\cdot 350;$
7-я выплата: $70+0,16\cdot 280;$
. . .
10-я выплата: $70+0,16\cdot 70.$
Сумма всех выплат:
$70\cdot 10+0,19\cdot (700+630+…+420)+0,16\cdot (350+280+…+70)=$
$=700+0,19\cdot \frac{700+420}{2}\cdot 5+0,16\cdot \frac{350+70}{2}\cdot 5=$
$=700+532+168=1400.$
Ответ: $1400.$
№18. Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение
$|x^2-a^2|=|x+a|\sqrt{x^2-ax+4a}$
имеет ровно два различных корня.
Решение: + показать
$|x^2-a^2|=|x+a|\sqrt{x^2-ax+4a};$
$|x+a|\cdot |x-a|-|x+a|\sqrt{x^2-ax+4a}=0;$
$|x+a|(|x-a|-\sqrt{x^2-ax+4a})=0;$
$|x+a|=0$ при условии $x^2-ax+4a\geq 0$ или $|x-a|=\sqrt{x^2-ax+4a};$
$a=-x$ при условии $x^2+x^2-4x\geq 0$ или $(x-a)^2=x^2-ax+4a;$
$a=-x$ при условии $x(x-2)\geq 0$ или $x^2-2ax+a^2=x^2-ax+4a;$
$a=-x$ при условии $x(x-2)\geq 0$ или $a^2-ax-4a=0;$
$a=-x$ при условии $x(x-2)\geq 0$ или $a(a-x-4)=0;$
$a=-x$ при условии $x(x-2)\geq 0$ или $a=0, a=x+4.$
Множество точек, отвечающих исходному уравнению, показаны в системе координат $(x;a)$ синим цветом (объединение прямых $a=x+4,a=0$ и двух лучей $a=-x, x\in(-\infty;0]\cup[2;+\infty$).
Становится видно, что исходное уравнение имеет два решения, если $a\in(-\infty;-2]\cup (0;2)\cup (2;+\infty).$
Ответ: $(-\infty;-2]\cup (0;2)\cup (2;+\infty).$
№19. Даны три различных натуральных числа такие, что второе число равно сумме цифр первого, а третье — сумме цифр второго.
а) Может ли сумма трех чисел быть равной 2022?
б) Может ли сумма трех чисел быть равной 2021?
в) Сколько существует троек чисел, таких что первое число трехзначное, а последнее равно 2?
Решение: + показать
а) Может, например $2022=2009+11+2.$
б) Известно, что число имеет при делении на $9$ остаток такой же, что и сумма его цифр. Пусть первое число $A=9a+r,$ второе число $B=9b+r,$ третье число $C=9c+r.$ Но тогда $A+B+C=9(a+b+c)+3r$ – сумма чисел кратна $3.$ Но $2021$ не кратно $3.$ Сумма указанных трех чисел не может быть равна $2021.$
в) Так как число трехзначное, то сумма его цифр не превосходит $27.$ Тогда, с учетом того, что последнее число равно $2,$ – второе число может быть $11$ или $20.$
Первое число, как и второе, и третье, при делении на $9$ дают остаток $2.$ Сколько трёхзначных чисел при делении на $9$ дают остаток $2$? Посчитаем:
$11\cdot 9+2;$
$12\cdot 9+2;$
$13\cdot 9+2;$
$14\cdot 9+2;$
. . .
$110\cdot 9+2;$
Их количество: $110-11+1=100.$ Но из этих чисел следует убрать те, чья сумма цифр равна $2,$ а именно убираем $101,110,200.$ Стало быть, нужных нам трёхзначных чисел $97$ штук.
Ответ: a) да; б) нет; в) $97.$
Елена Юрьевна, спасибо большое что ВЫ вновь с нами.Хранит ВАС БОГ на многая лета.
Владимир, старый добрый друг, спасибо за поддержку!
Да, вроде вернулась))