Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Найти все зна­че­ния па­ра­мет­ра a, при каж­дом из ко­то­рых не­ра­вен­ство

 дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус ax пра­вая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби мень­ше синус левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус ax пра­вая круг­лая скоб­ка плюс ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 2x в квад­ра­те минус 2ax плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка

вы­пол­ня­ет­ся для всех x из от­рез­ка  левая квад­рат­ная скоб­ка Пи ; 2 Пи пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть t = x в квад­ра­те минус ax, тогда  дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби t минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби мень­ше синус t плюс ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 2t плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка , то есть  дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби t минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби мень­ше минус ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи }2 плюс t пра­вая круг­лая скоб­ка плюс ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 2t плюс дробь: чис­ли­тель: {, зна­ме­на­тель: конец дроби pi, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка . Про­явив опыт и сме­кал­ку, за­пи­шем по­лу­чен­ное не­ра­вен­ство в виде

 дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби левая круг­лая скоб­ка 2t плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка минус ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 2t плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс t пра­вая круг­лая скоб­ка минус ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс t пра­вая круг­лая скоб­ка .

По­лу­чен­ное не­ра­вен­ство имеет вид f левая круг­лая скоб­ка 2t плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше f левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс t пра­вая круг­лая скоб­ка , для f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби y минус ко­си­нус y. По­сколь­ку f' левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс синус y боль­ше 0 для всех y, функ­ция f воз­рас­та­ю­щая. Сле­до­ва­тель­но, не­ра­вен­ство от­но­си­тель­но зна­че­ний функ­ции можно за­ме­нить рав­но­силь­ным не­ра­вен­ством на ар­гу­мен­ты. Тогда 2t плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс t , от­ку­да t мень­ше дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Воз­вра­ща­ясь к ис­ход­ной пе­ре­мен­ной, по­лу­ча­ем не­ра­вен­ство x в квад­ра­те минус ax мень­ше дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , то есть x в квад­ра­те минус ax минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше 0, ко­то­рое долж­но быть вы­пол­не­но для всех х из от­рез­ка  левая квад­рат­ная скоб­ка Пи ; 2 Пи пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Стар­ший ко­эф­фи­ци­ент квад­рат­но­го трех­чле­на g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = x в квад­ра­те минус ax минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби по­ло­жи­те­лен, по­это­му если зна­че­ния g на кон­цах от­рез­ка от­ри­ца­тель­ны, то и на всем от­рез­ке от­ри­ца­тель­ны. По­лу­ча­ем си­сте­му:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний Пи в квад­ра­те минус a Пи минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше 0,4 Пи в квад­ра­те минус 2a Пи минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a боль­ше Пи минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ,a боль­ше 2 Пи минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби конец си­сте­мы . рав­но­силь­но a боль­ше 2 Пи минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби .

Ответ: a боль­ше 2 Пи минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби .

 

При­ве­дем дру­гое ре­ше­ние.

Введя за­ме­ну t = x в квад­ра­те минус ax минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , по­лу­чим не­ра­вен­ство  дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби t мень­ше синус левая круг­лая скоб­ка t плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка минус синус левая круг­лая скоб­ка 2t плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка . За­пи­шем это не­ра­вен­ство в виде  дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на 2t плюс синус левая круг­лая скоб­ка 2t плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби t плюс синус левая круг­лая скоб­ка t плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка . Этим за­да­ча све­де­на к не­ра­вен­ству f левая круг­лая скоб­ка 2t пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше f левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка для воз­рас­та­ю­щей функ­ции f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби y плюс синус левая круг­лая скоб­ка y плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка . Таким об­ра­зом, f левая круг­лая скоб­ка 2t пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше f левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но t мень­ше 0, от­ку­да x в квад­ра­те минус ax минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше 0.

Те­перь за­ме­тим, что стар­ший ко­эф­фи­ци­ент квад­рат­но­го трех­чле­на g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = x в квад­ра­те минус ax минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби по­ло­жи­те­лен, а g левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0. Тогда если g левая круг­лая скоб­ка 2 Пи пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0, то g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0 на всем от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка Пи ; 2 Пи пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Таким об­ра­зом, 4 Пи в квад­ра­те минус 2a Пи минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше 0, от­ку­да a боль­ше 2 Пи минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби .

 

Ука­жем иной путь.

Пусть t = x в квад­ра­те минус ax минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , тогда  дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби t мень­ше синус левая круг­лая скоб­ка t плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка минус синус левая круг­лая скоб­ка 2t плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка . Пре­об­ра­зу­ем пра­вую часть:

 синус левая круг­лая скоб­ка t плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка минус синус левая круг­лая скоб­ка 2t плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 2 синус дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби t плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = 2 синус дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби синус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби t минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка ,

по­лу­ча­ем

 дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби t мень­ше 2 синус дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби синус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби t минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Если t мень­ше или равно минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , то  дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби t мень­ше минус 2. Все такие числа t яв­ля­ют­ся ре­ше­ни­я­ми, по­сколь­ку пра­вая часть не мень­ше −2.

Если  минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше t мень­ше 0, то левая часть от­ри­ца­тель­на, а пра­вая по­ло­жи­тель­на. Не­ра­вен­ство верно.

Если t = 0, то обе части не­ра­вен­ства равны 0. Не­ра­вен­ство не­вер­но.

Если 0 мень­ше t мень­ше дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби , то левая часть по­ло­жи­тель­на, а пра­вая от­ри­ца­тель­на. Ре­ше­ний нет.

Если  дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби мень­ше или равно t мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , то в силу не­ра­вен­ства  синус альфа мень­ше альфа , спра­вед­ли­во­го для по­ло­жи­тель­ных α, по­лу­ча­ем:

2 синус дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби синус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби t минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 2 синус дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше 2 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = t мень­ше дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби t,

а зна­чит, пра­вая часть мень­ше левой и не­ра­вен­ство не имеет ре­ше­ний.

Если  t боль­ше дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , то  дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби t боль­ше 2. В этом слу­чае ре­ше­ний нет, по­сколь­ку пра­вая часть не боль­ше 2.

Таким об­ра­зом, ис­ко­мы­ми яв­ля­ют­ся зна­че­ния t мень­ше 0. Сле­до­ва­тель­но, x в квад­ра­те минус ax минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше 0, и далее как ранее.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ4
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­че­ны вер­ные зна­че­ния па­ра­мет­ра, но до­пу­щен не­до­чет3
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­чен не­вер­ный ответ из-за вы­чис­ли­тель­ной ошиб­ки, при этом верно вы­пол­не­ны все шаги ре­ше­ния,

ИЛИ

в ре­ше­нии верно най­де­ны все гра­нич­ные точки мно­же­ства зна­че­ний па­ра­мет­ра, но не­вер­но опре­де­ле­ны про­ме­жут­ки зна­че­ний

2
В слу­чае ана­ли­ти­че­ско­го ре­ше­ния: за­да­ча верно све­де­на к на­бо­ру ре­шен­ных урав­не­ний и не­ра­венств с уче­том тре­бу­е­мых огра­ни­че­ний,

ИЛИ

в слу­чае гра­фи­че­ско­го ре­ше­ния: за­да­ча верно све­де­на к ис­сле­до­ва­нию вза­им­но­го рас­по­ло­же­ния линий (изоб­ра­же­ны не­об­хо­ди­мые фи­гу­ры, учте­ны огра­ни­че­ния, ука­за­на связь ис­ход­ной за­да­чи с по­стро­ен­ны­ми фи­гу­ра­ми)

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше0
Мак­си­маль­ный балл4
Источники:
Классификатор алгебры: Не­ра­вен­ства с па­ра­мет­ром
Методы алгебры: За­ме­на пе­ре­мен­ной, Ис­поль­зо­ва­ние сим­мет­рий, оце­нок, мо­но­тон­но­сти, Фор­му­лы при­ве­де­ния