Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 512653
i

Гра­фик функ­ции f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =x в кубе плюс ax в квад­ра­те плюс bx плюс c,c мень­ше 0, пе­ре­се­ка­ет ось ор­ди­нат в точке А и имеет ровно две общие точки M и N с осью абс­цисс. Пря­мая, ка­са­ю­ща­я­ся этого гра­фи­ка в точке  M, про­хо­дит  через точку  А. Най­ди­те а, b и с, если пло­щадь тре­уголь­ни­ка AMN равна 1.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть точки x1 и x2  — абс­цис­сы точек N и M со­от­вет­ствен­но (см. рис.)

Оче­вид­но, что вы­пол­ня­ют­ся ра­вен­ства: x_1 в кубе плюс ax_1 в квад­ра­те плюс bx_1 плюс c=0, x_2 в кубе плюс ax_2 в квад­ра­те плюс bx_2 плюс c=0.

Из по­след­не­го ра­вен­ства: c= минус x_2 в кубе минус ax_2 в квад­ра­те минус bx_2. левая круг­лая скоб­ка * пра­вая круг­лая скоб­ка

 

Так как гра­фик функ­ции f(x) имеет ровно две общие точки с осью абс­цисс, то либо x1, либо x2 будет кор­нем крат­но­сти 2. Ко­рень x2 та­ко­вым быть не может, ибо в про­тив­ном слу­ча­ет ка­са­тель­ная к гра­фи­ку функ­ции f(x) в точке M была бы па­рал­лель­ной оси Ох или сов­пасть с ней, что ис­клю­ча­ет про­хож­де­ние этой ка­са­тель­ной через точку А. Сле­до­ва­тель­но, кор­нем крат­но­сти 2 яв­ля­ет­ся ко­рень x1.

 

Зна­чит, x в кубе плюс ax в квад­ра­те плюс bx плюс c= левая круг­лая скоб­ка x минус x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка x минус x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка . Но тогда:

f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка x минус x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка x минус x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 2x_1x плюс x_1 в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x минус x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка =x в кубе минус 2x_1x в квад­ра­те плюс x_1 в квад­ра­те x минус x_2x в квад­ра­те плюс 2x_1x_2x минус x_1 в квад­ра­те x_2 =

 

=x в кубе плюс левая круг­лая скоб­ка минус 2x_1 минус x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка x_1 в квад­ра­те плюс 2x_1x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка x минус x_1 в квад­ра­те x_2.

 

a= минус 2x_1 минус x_2;b=x_1 в квад­ра­те плюс 2x_1x_2;c= минус x_1 в квад­ра­те x_2.

Те­перь со­ста­вим урав­не­ние ка­са­тель­ной к гра­фи­ку функ­ции f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =x в кубе плюс ax в квад­ра­те плюс bx плюс c,c мень­ше 0, в точке (x2; 0). Это урав­не­ние имеет вид: y=y_M плюс f' левая круг­лая скоб­ка x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка x минус x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка или y=f' левая круг­лая скоб­ка x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка x минус x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка , где f' левая круг­лая скоб­ка x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка =3x_2 в квад­ра­те плюс 2ax_2 плюс b.

Итак, урав­не­ние ка­са­тель­ной: y= левая круг­лая скоб­ка 3x_2 в квад­ра­те плюс 2ax_2 плюс b пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка x минус x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка .

По усло­вию за­да­чи из­вест­но, что та же ка­са­тель­ная про­хо­дит через точку A(0; c). Зна­чит, ко­ор­ди­на­ты точки А удо­вле­тво­ря­ют по­лу­чен­но­му урав­не­нию. Тогда имеем:

 левая круг­лая скоб­ка 3x_2 в квад­ра­те плюс 2ax_2 плюс b пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка =c рав­но­силь­но минус 3x_2 в кубе минус 2ax_2 в квад­ра­те минус bx_2=c

Но в со­от­вет­ствии с ра­вен­ством (*) по­лу­чим:

 минус 3x_2 в кубе минус 2ax_2 в квад­ра­те минус bx_2= минус x_2 в кубе минус ax_2 в квад­ра­те минус bx_2 рав­но­силь­но минус 2x_2 в кубе =ax_2 в квад­ра­те .

x2 ≠ 0, по­это­му a  =  −2x2.

Это  — с одной сто­ро­ны. С дру­гой сто­ро­ны, как было по­ка­за­но выше: a  =  −2x1 − x2, сле­до­ва­тель­но,

 минус 2x_1 минус x_2= минус 2x_2 рав­но­силь­но x_2=2x_1 левая круг­лая скоб­ка ** пра­вая круг­лая скоб­ка

Те­перь ис­поль­зу­ем ранее по­лу­чен­ные ра­вен­ства: b=x_1 в квад­ра­те плюс 2x_1x_2 и c= минус x_1 в квад­ра­те x_2. b=x_1 в квад­ра­те плюс 4x_1 в квад­ра­те =5x_1 в квад­ра­те ; c= минус x_1 в квад­ра­те умно­жить на 2x_1= минус 2x_1 в кубе .

S(AMN)  =  1, по­это­му

 дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \left| x_2 минус x_1 | умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус c пра­вая круг­лая скоб­ка =1 рав­но­силь­но \left| 2x_1 минус x_1 | умно­жить на 2x_1 в кубе =2 рав­но­силь­но \left| x_1 | умно­жить на 2x_1 в кубе =2.

Из по­след­не­го ра­вен­ства ясно, что x1 > 0. Если это так, то 2x_1 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка =2 рав­но­силь­но x_1=1. Но тогда

b=5x_1 в квад­ра­те =5;c= минус 2x_1 в кубе = минус 2; x_2=2x_1=2;a= минус 2x_2= минус 2 умно­жить на 2= минус 4.

 

Ответ: a  =  −4, b  =  5, c  =  −2.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен пра­виль­ный ответ.4
По­лу­чен вер­ный ответ. Ре­ше­ние в целом вер­ное. Обос­но­ва­но най­де­ны оба про­ме­жут­ка зна­че­ний па­ра­мет­ра из от­ве­та к за­да­че, при этом воз­мож­ны не­точ­но­сти с (не)вклю­че­ни­ем кон­цов и(или) вы­чис­ли­тель­ная по­греш­ность.3
Обос­но­ва­но най­ден хотя бы один про­ме­жу­ток зна­че­ний па­ра­мет­ра из от­ве­та к за­да­че, при этом воз­мож­ны не­точ­но­сти с (не)вклю­че­ни­ем кон­цов и(или) вы­чис­ли­тель­ная по­греш­ность.2
Ре­ше­ние со­дер­жит:

−  или вер­ное опи­са­ние рас­по­ло­же­ния двух лучей и пря­мой из усло­вия за­да­чи;

−  или вер­ное по­лу­че­ние квад­рат­но­го урав­не­ния с па­ра­мет­ром a от­но­си­тель­но одной из пе­ре­мен­ных.

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: А. Ларин: Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 139
Классификатор алгебры: Функ­ции, за­ви­ся­щие от па­ра­мет­ра
Методы алгебры: Груп­пи­ров­ка, Ис­поль­зо­ва­ние кос­вен­ных ме­то­дов, Ис­поль­зо­ва­ние сим­мет­рий, оце­нок, мо­но­тон­но­сти