Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д13 C3 № 505902
i

Ре­ши­те си­сте­му не­ра­венств:  си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка дробь: чис­ли­тель: x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 5 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 1, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 5 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 81 конец дроби боль­ше 0,  новая стро­ка ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 минус x конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x минус 1 конец ар­гу­мен­та боль­ше 1.  конец си­сте­мы .

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Най­дем огра­ни­че­ния на x си­сте­мы в целом.  си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка x не равно минус 1,  новая стро­ка x боль­ше или равно 1 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но x боль­ше или равно 1.

Рас­смот­рим пер­вое не­ра­вен­ство.

Имеем: x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 5 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 1= левая круг­лая скоб­ка x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка минус x в кубе плюс x в квад­ра­те минус x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка . По­сколь­ку число −1 не от­но­сит­ся к числу ре­ше­ний не­ра­вен­ства, то мы впра­ве по­ни­зить сте­пень чис­ли­те­ля и зна­ме­на­те­ля, раз­де­лив их на x плюс 1. Тогда для x боль­ше или равно 1 будем иметь:

 дробь: чис­ли­тель: x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка минус x в кубе плюс x в квад­ра­те минус x плюс 1, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 81 конец дроби боль­ше 0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 81x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 81x в кубе плюс 81x в квад­ра­те минус 81x плюс 81 минус 11x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 44x в кубе минус 66x в квад­ра­те минус 44x минус 11, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби боль­ше 0 рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но 70x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 125x в кубе плюс 15x в квад­ра­те минус 125x плюс 70 боль­ше 0 рав­но­силь­но 14x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 25x в кубе плюс 3x в квад­ра­те минус 25x плюс 14 боль­ше 0.

Най­дем корни левой части по­след­не­го не­ра­вен­ства, если они име­ют­ся. Для этого решим урав­не­ние 14x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 25x в кубе плюс 3x в квад­ра­те минус 25x плюс 14=0. Это сим­мет­ри­че­ское (воз­врат­ное) урав­не­ние. Ясно, что x не равно 0, по­сколь­ку 14 не равно 0. Раз­де­лим обе части урав­не­ния на x в квад­ра­те не равно 0:

14x в квад­ра­те минус 25x плюс 3 минус дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: x конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 14, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те конец дроби =0 рав­но­силь­но 14 левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка минус 25 левая круг­лая скоб­ка x плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 3=0 рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но 14 левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 2 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка минус 25 левая круг­лая скоб­ка x плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 3 минус 28=0 рав­но­силь­но 14 левая круг­лая скоб­ка x плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус 25 левая круг­лая скоб­ка x плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка минус 25=0.

Вве­дем новую пе­ре­мен­ную. Пусть x плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби =t, тогда

14t в квад­ра­те минус 25t минус 25=0 рав­но­силь­но t= дробь: чис­ли­тель: 25\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 625 плюс 1400 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 28 конец дроби рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но t= дробь: чис­ли­тель: 25\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2025 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 28 конец дроби рав­но­силь­но t= дробь: чис­ли­тель: 25\pm 45, зна­ме­на­тель: 28 конец дроби рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний t= минус дробь: чис­ли­тель: 20, зна­ме­на­тель: 28 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби , t= дробь: чис­ли­тель: 70, зна­ме­на­тель: 28 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец со­во­куп­но­сти .

Те­перь вер­нем­ся к пе­ре­мен­ной x. x плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =0. По­сколь­ку x не равно 0, то

 x плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =0 рав­но­силь­но 2x в квад­ра­те минус 5x плюс 2=0 рав­но­силь­но x в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка 2 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка x плюс 1=0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  x=2, x= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .  конец со­во­куп­но­сти .

А урав­не­ние x плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 7 конец дроби ре­ше­ний не имеет, так как про­ти­во­ре­чит не­ра­вен­ству \left| x плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби | боль­ше или равно 2.

Итак, 14x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 25x в кубе плюс 3x в квад­ра­те минус 25x плюс 14 боль­ше 0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 левая круг­лая скоб­ка * пра­вая круг­лая скоб­ка .

Но, при x боль­ше или равно 1 по­лу­ча­ем, что x минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби боль­ше 0. Зна­чит, ин­тер­вал  левая круг­лая скоб­ка 2; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка и есть ре­ше­ния не­ра­вен­ства (*) на мно­же­стве  левая квад­рат­ная скоб­ка 1; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

Те­перь решим вто­рое не­ра­вен­ство си­сте­мы. Оно вы­гля­дит так:  ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 минус x конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x минус 1 конец ар­гу­мен­та боль­ше 1. Вве­дем новую пе­ре­мен­ную. Пусть  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x минус 1 конец ар­гу­мен­та =u,u боль­ше или равно 0. Тогда x минус 1=u в квад­ра­те рав­но­силь­но x=u в квад­ра­те плюс 1. Не­ра­вен­ство при­ни­ма­ет вид:  ко­рень 3 сте­пе­ни из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 минус u конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те минус 1 боль­ше 1 минус u. Воз­ве­дем обе части не­ра­вен­ства в тре­тью сте­пень и по­лу­чим:

1 минус u в квад­ра­те боль­ше 1 минус 3u плюс 3u в квад­ра­те минус u в кубе рав­но­силь­но u в кубе минус 4u в квад­ра­те плюс 3u боль­ше 0 рав­но­силь­но u левая круг­лая скоб­ка u в квад­ра­те минус 4u плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 рав­но­силь­но u левая круг­лая скоб­ка u минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка u минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0.

По смыс­лу по­след­не­го не­ра­вен­ства u не равно 0. Учи­ты­вая не­от­ри­ца­тель­ность пе­ре­мен­ной u будем иметь:

u боль­ше 0,u левая круг­лая скоб­ка u минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка u минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка u минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка u минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний 0 мень­ше u мень­ше 1 u боль­ше 3 конец со­во­куп­но­сти ..

Пе­рей­дем к пе­ре­мен­ной x:

0 мень­ше ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x минус 1 конец ар­гу­мен­та мень­ше 1 рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний x минус 1 боль­ше 0 x минус 1 мень­ше 1 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний x боль­ше 1 x мень­ше 2 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но 1 мень­ше x мень­ше 2. ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x минус 1 конец ар­гу­мен­та боль­ше 3 рав­но­силь­но x минус 1 боль­ше 9 рав­но­силь­но x боль­ше 10.

Итак, ре­ше­ни­я­ми вто­ро­го не­ра­вен­ства си­сте­мы яв­ля­ет­ся мно­же­ство  левая круг­лая скоб­ка 1;2 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 10; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

Пе­ре­се­че­ни­ем ре­ше­ний обоих не­ра­венств будет мно­же­ство  левая круг­лая скоб­ка 10; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

За­ме­ча­ние.

Ясно, что  левая круг­лая скоб­ка x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка =x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 4x в кубе плюс 6x в квад­ра­те плюс 4x плюс 1, где 1; 4; 6; 4; 1  — со­от­вет­ству­ю­щие би­но­ми­аль­ные ко­эф­фи­ци­ен­ты.

 

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка 10; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ.3
Обос­но­ван­но по­лу­че­ны вер­ные от­ве­ты в обоих не­ра­вен­ствах ис­ход­ной си­сте­мы.2
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ в одном не­ра­вен­стве ис­ход­ной си­сте­мы.

ИЛИ

по­лу­чен не­вер­ный ответ из-за вы­чис­ли­тель­ной ошиб­ки, но при этом име­ет­ся вер­ная по­сле­до­ва­тель­ность всех шагов ре­ше­ния си­сте­мы не­ра­венств.

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл3
Источник: А. Ларин: Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 10
Классификатор алгебры: Ир­ра­ци­о­наль­ные не­ра­вен­ства, Мо­дуль числа, мо­дуль вы­ра­же­ния, Не­ра­вен­ства выс­ших сте­пе­ней, Си­сте­мы не­ра­венств
Методы алгебры: Вве­де­ние за­ме­ны
Кодификатор ФИПИ/Решу ЕГЭ: