Разбор заданий 13-18 Тренировочной работы
13. [latexpage]Дано уравнение $\frac{sin2x-2sin^2(\frac{131\pi}{2}+x)}{\sqrt[4]{-sinx}}=0.$
а) Решите уравнение.
б) Укажите корни уравнения, принадлежащие промежутку $[-\frac{17\pi}{2};-\frac{3\pi}{2}).$
Решение: + показать
а)
$\frac{sin2x-2sin^2(\frac{131\pi}{2}+x)}{\sqrt[4]{-sinx}}=0;$
$\frac{sin2x-2cos^2x}{\sqrt[4]{-sinx}}=0;$
$\begin{cases}sin2x-2cos^2x=0,\\-sinx>0;&\end{cases}$
$\begin{cases}2sinxcosx-2cos^2x=0,\\sinx<0;&\end{cases}$
$\begin{cases}cosx(sinx-cosx)=0,\\sinx<0;&\end{cases}$
$\begin{cases}\left[\begin{array}{rcl}cosx=0,\\sinx=cosx;\end{array}\right.\\sinx<0;&\end{cases}$
$x=-\frac{\pi}{2}+2\pi n,$ $x=-\frac{3\pi}{4}+2\pi k, n,k\in Z.$
б) Произведем отбор корней исходного уравнения из $[-\frac{17\pi}{2};-\frac{3\pi}{2})$ при помощи тригонометрического круга.
Ответ:
а) $-\frac{\pi}{2}+2\pi n,$ $-\frac{3\pi}{4}+2\pi k, n,k\in Z.$
б) $-\frac{17\pi}{2};-\frac{27\pi}{4};-\frac{13\pi}{2};-\frac{19\pi}{4};-\frac{9\pi}{2};-\frac{11\pi}{4};-\frac{5\pi}{2}.$
15. Решите неравенство $\large 2\sqrt{x+131}-\frac{5}{\sqrt{x+131}-3}\leq 15.$
Решение: + показать
$\large 2\sqrt{x+131}-\frac{5}{\sqrt{x+131}-3}\leq 15;$
$\large \frac{2\sqrt{x+131}(\sqrt{x+131}-3)-5-15(\sqrt{x+131}-3)}{\sqrt{x+131}-3}\leq 0;$
$\large \frac{2(\sqrt{x+131})^2-21\sqrt{x+131}+40}{\sqrt{x+131}-3}\leq 0;$
$\large \frac{2(\sqrt{x+131})^2-21\sqrt{x+131}+40}{\sqrt{x+131}-3}\leq 0;$
$\large \frac{(\sqrt{x+131}-8)(\sqrt{x+131}-2,5)}{\sqrt{x+131}-3}\leq 0;$
$\large \frac{(\sqrt{x+131}-\sqrt{64})(\sqrt{x+131}-\sqrt{6,25})}{\sqrt{x+131}-\sqrt 9}\leq 0;$
Применяем метод замены множителей
$\large \frac{(x+131-64)(x+131-6,25)}{x+131-9}\leq 0,x\geq -131;$
$\large \frac{(x+67)(x+124,75)}{x+122}\leq 0,x\geq -131;$
Ответ: $[-131;-124,75]\cup (-122;-67].$
14. В основании правильной треугольной призмы $ABCA_1B_1C_1$ лежит треугольник со стороной $18$. Высота призмы равна $\sqrt{131}$. Точка $N$ делит ребро $A_1C_1$ в отношении $1:2$, считая от точки $A_1.$
а) Постройте сечение призмы плоскостью $BAN$.
б) Найдите площадь этого сечения.
Решение: + показать
a) Поскольку $AB\parallel (A_1B_1C_1)$, то плоскость $ABN$ (содержащая $AB$) пересечет плоскость $(A_1B_1C_1)$ по прямой, параллельной $AB$ (по свойству прямой, параллельной плоскости). Поэтому строим через $N$ прямую $NP$, параллельную $A_1B_1$, а точнее, отмечаем на $B_1C_1$ точку $P$ так, что $B_1P:PC_1=1:2$ (коль $N$ делит ребро $A_1C_1$ в отношении $1:2$, считая от точки $A_1$).
Итак, $ANPB$ – искомое сечение.
б) Треугольники $NPC_1,A_1B_1C_1$ подобны, $k=\frac{NC_1}{A_1C_1}=2:3$, поэтому $NP=\frac{2A_1B_1}{3}=12.$
Пусть $H$ – проекция $N$ на плоскость $ABC$. Опускаем из точки $H$ перпендикуляр $FH$ к $AB$.
$FN\perp AB$ по теореме о трех перпендикулярах.
$FN$ – высота трапеции $ANPB$.
$FH$ – треть высоты правильного треугольника со стороной $18$.
$FH=\frac{\sqrt{18^2-(\frac{18}{2})^2}}{3}=\frac{18\sqrt3}{6}=3\sqrt3.$
Из треугольника $FHN:$
$FN=\sqrt{FH^2+NH^2}=\sqrt{(3\sqrt3)^2+131}=\sqrt{158}.$
Итак, $S_{ANPB}=\frac{NP+AB}{2}\cdot FN=\frac{12+18}{2}\cdot \sqrt{158}=15\sqrt{158}.$
Ответ: $15\sqrt{158}.$
16. Около окружности описана равнобедренная трапеция $ABCD$. $E$ и $K$ – точки касания этой окружности с боковыми сторонами $AD$ и $BC$. Угол между основанием $AB$ и боковой стороной $AD$ трапеции равен $60^{\circ}$.
а) Докажите, что $EK$ параллельно $AB$.
б) Найдите площадь трапеции $ABKE$ , если радиус окружности равен $\sqrt{131}.$
Решение: + показать
а) Пусть $N,T$ – середины оснований (малого и большого соответственно) трапеции.
Прямая $NT$ – ось симметрии трапеции. Точки $E$ и $K$, так же как и точки $A,B$ симметричны друг другу относительно $NT.$ А значит, прямые $EK, AB$ параллельны.
б) Очевидно, треугольник $AET$ равносторонний ($AE=AT$ по свойству отрезков касательных, проведенных к окружности из одной точки; $\angle A=60^{\circ}$). Аналогично, треугольник $BKT$ – равносторонний. Но тогда равносторонним оказывается и треугольник $EKT.$
К тому же, очевидно, указанные треугольники равны между собой.
Так, $S_{ABKE}=3S_{EKT}.$
Пусть $O$ – центр окружности, вписанной в трапецию.
$S_{EOT}=\frac{1}{2}\cdot (\sqrt{131})^2\cdot sin 120^{\circ}=\frac{131\sqrt3}{4}.$
$S_{ABKE}=3S_{EKT}=3\cdot 3S_{EOT}=\frac{1179\sqrt3}{4}.$
Ответ: б) $\frac{1179\sqrt3}{4}.$
17. В июле планируется взять кредит в банке на некоторую сумму. Условия его возврата таковы:
– каждый январь долг возрастает на $31$% по сравнению с концом предыдущего года;
– с февраля по июнь каждого года необходимо выплатить часть долга, равную $69690821$ рубль.
Сколько рублей было взято в банке, если известно, что он был полностью погашен тремя равными платежами (то есть за $3$ года)?
Решение: + показать
Пусть было взято в банке $a$ рублей.
1) После первого действия процентов (на сумму $a$) долг составит
$1,31a$ рублей.
После первого погашения кредита в размере $69690821$ рублей, на счету останется сумма
$1,31a-69690821$ рублей.
2) После второго действия процентов (на сумму $1,31a-69690821$) долг составит
$1,31(1,31a-69690821)$ рублей
или
$1,31^2a-1,31\cdot 69690821$ рублей.
После второго погашения кредита на счету останется сумма
$1,31^2a-1,31\cdot 69690821-69690821$ рублей.
3) После третьего действия процентов (на сумму $1,31^2a-1,31\cdot 69690821-69690821$) долг составит
$1,31^3a-1,31,2\cdot 69690821-1,31\cdot 69690821$ рублей.
После третьего погашения кредита долг оказывается выплаченным.
То есть
$1,31^3a-1,31^2\cdot 69690821-1,31\cdot 69690821-69690821=0;$
$a=\frac{1,31^2\cdot 69690821+1,31\cdot 69690821+69690821}{1,31^3};$
$a=\frac{69690821(1,31^2+1,31+1)}{1,31^3};$
$a=\frac{69690821000000\cdot (1,31^2+1,31+1)}{131^3};$
$a=31000000\cdot (1,31^2+1,31+1);$
$a=124809100.$
Ответ: $124809100.$
18. Найдите все значения $a$, при каждом из которых уравнение
$|x+21|+|x+34|+|x+55|+|x+89|=ax+131$
имеет одно решение.
Решение: + показать
Кратко.
Перепишем уравнение следующим образом:
$|x+21|+|x+34|+|x+55|+|x+89|-131=ax$.
Построим в одной системе координат графики левой и правой частей.
$f(x)=|x+21|+|x+34|+|x+55|+|x+89|-131$ – кусочно заданная функция:
$g(x)=ax$ – семейство прямых, проходящих через начало координат.
Нас устраивают следующие значения параметра $a$:
$a\in (-\infty;-4]\cup (4;+\infty)$
(прямая $g(x)$ располагается в зоне, помеченной на рис. голубым цветом (с одной включенной границей зоны))
и
$a=\frac{21}{17}$
(прямая $g(x)$ проходит через точку $(-34;-42)$)
Ответ: $(-\infty;-4]${$\frac{21}{17}$}$\cup (4;+\infty).$
Почему у Ларина в ответе на №16 65/24? У меня ответ как у Вас получился…
Думаю, опечатка в ответах у Ларина(((
Добрый вечер, Елена Юрьевна! Спасибо за ваши красивые решения. Посмотрите, пожалуйста, в № 18 запись двойных неравенств.
Ахаха… Ирина, спасибо большое! Я Вам очень благодарна!
Значения параметра a определены неправильно.
Вы уверены?
Прошу прощения, всё верно. Если что, то имел ввиду задачу 18. Спасибо.
Но почему в ответ включен этот промежуток? Не могу понять, почему там не (-4;4)
Юля, попробуйте взять, например, ноль из вашего желаемого ответа. Будет два решения, что отчетливо видно на рисунке.
Зона, помеченная синим цветом на рисунке – не (-4;4)!
Подумайте! Можно заглянуть и сюда (смотреть именно до конца!).