Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д19 C7 № 512450
i

а)  Най­ди­те все зна­че­ния a, при каж­дом из ко­то­рых корни урав­не­ния x в кубе плюс 9x в квад­ра­те плюс 23x плюс a=0 об­ра­зу­ют ариф­ме­ти­че­скую про­грес­сию.

б)  Най­ди­те все зна­че­ния a, при каж­дом из ко­то­рых урав­не­ние 8x в сте­пе­ни 4 минус левая круг­лая скоб­ка a плюс 37 пра­вая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 2a в квад­ра­те =0 имеет ровно че­ты­ре дей­стви­тель­ных корня, об­ра­зу­ю­щих ариф­ме­ти­че­скую про­грес­сию.

в)  Най­ди­те все зна­че­ния a, при каж­дом из ко­то­рых урав­не­ние x в сте­пе­ни 8 минус левая круг­лая скоб­ка 109a плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка x в сте­пе­ни 4 плюс a в сте­пе­ни 4 =0 имеет ровно че­ты­ре дей­стви­тель­ных корня, об­ра­зу­ю­щих ариф­ме­ти­че­скую про­грес­сию.

г)  Числа  ко­си­нус x, минус дробь: чис­ли­тель: 3 ко­си­нус x\ctg левая круг­лая скоб­ка 2x пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 7 конец дроби , синус x яв­ля­ют­ся по­сле­до­ва­тель­ны­ми чле­на­ми ариф­ме­ти­че­ской про­грес­сии. Най­ди­те x, если из­вест­но, что один из чле­нов этой про­грес­сии равен −0,8.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Вос­поль­зу­ем­ся тео­ре­мой Виета для ку­би­че­ско­го урав­не­ния. Если x_1, x_2, x_3 - корни урав­не­ния x в кубе плюс 9x в квад­ра­те плюс 23x плюс a=0, то x_1 плюс x_2 плюс x_3= минус 9 (1), x_1x_2 плюс x_2x_3 плюс x_1x_3=23 (2), x_1x_2x_3= минус a. (3) Если x_1,x_2,x_3 об­ра­зу­ют ариф­ме­ти­че­скую про­грес­сию, то x_1=x_2 минус d, x_3=x_2 плюс d. Зна­чит, x_1 плюс x_2 плюс x_3=3x_2= минус 9, по­это­му x_2= минус 3. Из ра­вен­ства (2) по­лу­ча­ем, что 2 левая круг­лая скоб­ка минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка минус 3 минус d пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка минус 3 плюс d пра­вая круг­лая скоб­ка =23, то есть d=\pm2. По­это­му корни урав­не­ния равны  минус 5, минус 3, минус 1. Из ра­вен­ства (3) по­лу­ча­ем a= минус 15.

 

б)  4 корня урав­не­ния имеют вид \pm x_1; \pm x_2, то есть рас­по­ло­же­ны сим­мет­рич­но от­но­си­тель­но нуля. Если они об­ра­зу­ют ариф­ме­ти­че­скую про­грес­сию, то их можно пред­ста­вить как  минус 3x_1; минус x_1; x_1; 3x_1. Из тео­ре­мы Виета по­лу­ча­ем, что x_1 в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 3x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: a плюс 37, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби и x_1 в квад­ра­те умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 3x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 2a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби . Из этих ра­венств сле­ду­ет, что x_1 в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: a плюс 37, зна­ме­на­тель: 80 конец дроби и x в сте­пе­ни 4 = дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 36 конец дроби . От­сю­да, в свою оче­редь, сле­ду­ет, что  дробь: чис­ли­тель: a плюс 37, зна­ме­на­тель: 80 конец дроби =\pm дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби . Решая эти два урав­не­ния, по­лу­ча­ем, что a=3 или a= минус дробь: чис­ли­тель: 111, зна­ме­на­тель: 43 конец дроби .

 

в)  4 корня урав­не­ния имеют вид \pm x_1; \pm x_2, то есть рас­по­ло­же­ны сим­мет­рич­но от­но­си­тель­но нуля. Если они об­ра­зу­ют ариф­ме­ти­че­скую про­грес­сию, то их можно пред­ста­вить как  минус 3x_1; минус x_1; x_1; 3x_1. Из тео­ре­мы Виета по­лу­ча­ем, что x_1 в сте­пе­ни 4 плюс левая круг­лая скоб­ка 3x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни 4 =109a плюс 4 и x_1 в сте­пе­ни 4 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 3x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни 4 =a в сте­пе­ни 4 . Из этих ра­венств сле­ду­ет, что x_1 в сте­пе­ни 4 = дробь: чис­ли­тель: 109a плюс 4, зна­ме­на­тель: 82 конец дроби и x в сте­пе­ни 8 = дробь: чис­ли­тель: a в сте­пе­ни 4 , зна­ме­на­тель: 81 конец дроби . От­сю­да, в свою оче­редь, сле­ду­ет, что  дробь: чис­ли­тель: 109a плюс 4, зна­ме­на­тель: 82 конец дроби =\pm дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 9 конец дроби . Решая эти два урав­не­ния, по­лу­ча­ем, что a=12 или a= минус дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 82 конец дроби .

 

г)  До­ка­жем, что вто­рой член про­грес­сии не может рав­нять­ся -0,8. Дей­стви­тель­но, тогда  ко­си­нус в квад­ра­те x плюс синус в квад­ра­те x= левая круг­лая скоб­ка минус 0,8 минус d пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка минус 0,8 плюс d пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =1,28 плюс 2d в квад­ра­те боль­ше 1, что про­ти­во­ре­чит ос­нов­но­му три­го­но­мет­ри­че­ско­му тож­де­ству. Зна­чит, -0,8 равен пер­вый или тре­тий член про­грес­сии.

 

Пусть  ко­си­нус x= минус 0,8. Тогда рас­смот­рим 2 ва­ри­ан­та:

1.   синус x=0,6. Тогда \ctg 2x= дробь: чис­ли­тель: ко­си­нус 2x, зна­ме­на­тель: синус 2x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 0,28, зна­ме­на­тель: минус 0,96 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 24 конец дроби . Тогда  минус дробь: чис­ли­тель: 3 ко­си­нус x \ctg левая круг­лая скоб­ка 2x пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 7 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 3 левая круг­лая скоб­ка минус 0,8 пра­вая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: минус 7, зна­ме­на­тель: 24 конец дроби , зна­ме­на­тель: 7 конец дроби = минус 0,1. По­лу­ча­ет­ся ариф­ме­ти­че­ская про­грес­сия. В этому слу­чае x= Пи минус арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 0,8 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2 Пи n, n при­над­ле­жит Z .

2.   синус x= минус 0,6. Тогда \ctg 2x= дробь: чис­ли­тель: ко­си­нус 2x, зна­ме­на­тель: синус 2x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 0,28, зна­ме­на­тель: 0,96 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 24 конец дроби . Тогда  минус дробь: чис­ли­тель: 3 ко­си­нус x\ctg левая круг­лая скоб­ка 2x пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 7 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 3 левая круг­лая скоб­ка минус 0,8 пра­вая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 24 конец дроби , зна­ме­на­тель: 7 конец дроби =0,1. Здесь ариф­ме­ти­че­ской про­грес­сии не по­лу­ча­ет­ся.

 

Пусть те­перь  синус x= минус 0,8. Тогда рас­смот­рим 2 ва­ри­ан­та:

1.   ко­си­нус x=0,6. Тогда \ctg 2x= дробь: чис­ли­тель: ко­си­нус 2x, зна­ме­на­тель: синус 2x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: минус 0,28, зна­ме­на­тель: минус 0,96 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 24 конец дроби . Тогда  минус дробь: чис­ли­тель: 3 ко­си­нус x\ctg левая круг­лая скоб­ка 2x пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 7 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 3 левая круг­лая скоб­ка 0,6 пра­вая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 24 конец дроби , зна­ме­на­тель: 7 конец дроби = минус 0,075. Здесь ариф­ме­ти­че­ской про­грес­сии не по­лу­ча­ет­ся.

2.   ко­си­нус x= минус 0,6. Тогда \ctg 2x= дробь: чис­ли­тель: ко­си­нус 2x, зна­ме­на­тель: синус 2x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: минус 0,28, зна­ме­на­тель: 0,96 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 7, зна­ме­на­тель: 24 конец дроби . Тогда  минус дробь: чис­ли­тель: 3 ко­си­нус x\ctg левая круг­лая скоб­ка 2x пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 7 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 3 левая круг­лая скоб­ка минус 0,6 пра­вая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: минус 7, зна­ме­на­тель: 24 конец дроби , зна­ме­на­тель: 7 конец дроби = минус 0,075. Здесь ариф­ме­ти­че­ской про­грес­сии снова не по­лу­ча­ет­ся.

 

Ответ: а) a при­над­ле­жит левая фи­гур­ная скоб­ка 15 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка ; б) a при­над­ле­жит левая фи­гур­ная скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 111, зна­ме­на­тель: 43 конец дроби пра­вая фи­гур­ная скоб­ка \cup левая фи­гур­ная скоб­ка 3 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка ; в) a при­над­ле­жит левая фи­гур­ная скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 82 конец дроби пра­вая фи­гур­ная скоб­ка \cup левая фи­гур­ная скоб­ка 12 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка ; г) x= Пи минус арк­ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 0,8 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2 Пи n, n при­над­ле­жит Z .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Верно по­лу­че­ны все пе­ре­чис­лен­ные (см. кри­те­рий на 1 балл) ре­зуль­та­ты.4
Верно по­лу­че­ны три из пе­ре­чис­лен­ных (см. кри­те­рий на 1 балл) ре­зуль­та­тов.3
Верно по­лу­че­ны два из пе­ре­чис­лен­ных (см. кри­те­рий на 1 балл) ре­зуль­та­тов.2
Верно по­лу­чен один из сле­ду­ю­щих ре­зуль­та­тов:

  — при­мер в п. а;

  — обос­но­ван­ное ре­ше­ние п. б;

  — обос­но­ва­ние в п. в того, что S может при­ни­мать все целые зна­че­ния (от­лич­ные от −1 и 1);

  — обос­но­ва­ние в п. в того, что ра­вен­ства S = −1 и S = 1 не­воз­мож­ны.

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: А. Ларин: Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 135
Классификатор алгебры: Числа и их свой­ства