Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 552126
i

Най­ди­те зна­че­ния a, при каж­дом из ко­то­рых линии y=a|x минус 2| плюс |a| минус 2 и y= дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби огра­ни­чи­ва­ют мно­го­уголь­ник, пло­щадь ко­то­ро­го не более 0,5.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Па­рал­лель­ным пе­ре­но­сом на две еди­ни­цы впра­во по­лу­чим линии

y=a|x| плюс |a| минус 2 и y= дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Вид фигур и их пло­щадь при сдви­гах не ме­ня­ет­ся.

Слу­чай  1. При a  =  0 по­лу­ча­ем урав­не­ния го­ри­зон­таль­ных пря­мых y = минус 2 и y = 0. Эти линии не огра­ни­чи­ва­ют ни­ка­кой мно­го­уголь­ник.

Слу­чай  2. Пусть a > 0, по­лу­ча­ем урав­не­ния

y=a|x| плюс a минус 2 и y= дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Линии, за­дан­ные этими фор­му­ла­ми, огра­ни­чи­ва­ют тре­уголь­ник, тогда и толь­ко тогда, когда вер­ши­на гра­фи­ка мо­ду­ля лежит ниже го­ри­зон­таль­ной пря­мой (см. рис. 1). Вер­ши­на имеет ко­ор­ди­на­ты  левая круг­лая скоб­ка 0; a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , по­это­му долж­но вы­пол­нять­ся не­ра­вен­ство a минус 2 мень­ше дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , от­ку­да a < 4. Одна из сто­рон этого тре­уголь­ни­ка па­рал­лель­на оси абс­цисс. Чтобы найти ее длину, опре­де­лим абс­цис­сы точек пе­ре­се­че­ния линий:

a|x| плюс a минус 2= дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но |x|= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: a конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но x = \pm левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: a конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Обо­зна­чим длину сто­ро­ны b, а длину про­ве­ден­ной к ней вы­со­ты  — h. Тогда:

b = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: a конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: a конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: a конец дроби минус 1 = дробь: чис­ли­тель: 4 минус a, зна­ме­на­тель: a конец дроби .

h = дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби минус a плюс 2 = 2 минус дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4 минус a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Най­дем пло­щадь тре­уголь­ни­ка:

S_1 = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби bh = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4 минус a, зна­ме­на­тель: a конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4 минус a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 4 минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4a конец дроби .

Тре­бу­ет­ся, чтобы S_1 мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , от­ку­да на­хо­дим:

 дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 4 минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4a конец дроби мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка 4 минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те } мень­ше или равно 2a рав­но­силь­но a в квад­ра­те минус 10a плюс 16 мень­ше или равно 0 рав­но­силь­но 2 мень­ше или равно a \leqslant8.

C уче­том усло­вия 0 < a < 4, по­лу­ча­ем: 2 мень­ше или равно a мень­ше 4.

Слу­чай  3. Пусть a < 0. По­лу­ча­ем урав­не­ния

y=a|x| минус a минус 2 и y= дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Эти линии огра­ни­чи­ва­ют тре­уголь­ник, если вер­ши­на гра­фи­ка мо­ду­ля лежит над го­ри­зон­таль­ной пря­мой, то есть тогда и толь­ко тогда, когда  дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше минус a минус 2, от­ку­да a мень­ше минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби (см. рис. 2). Абс­цис­сы точек пе­ре­се­че­ния линий най­дем из урав­не­ния a|x| минус a минус 2= дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , по­лу­чим:

x = \pm левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: a конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = \pm дробь: чис­ли­тель: 4 плюс 3a, зна­ме­на­тель: 2a конец дроби .

Пло­щадь по­лу­чен­но­го в этом слу­чае тре­уголь­ни­ка равна:

S_2 = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби дробь: чис­ли­тель: 4 плюс 3a, зна­ме­на­тель: a конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус a минус 2 минус дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: 4 плюс 3a, зна­ме­на­тель: 2a конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 2 плюс дробь: чис­ли­тель: 3a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 4 плюс 3a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4a конец дроби .

Не­ра­вен­ство S_2 мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби за­пи­сы­ва­ет­ся в виде

 дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка 4 плюс 3a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: минус 4a конец дроби мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка 4 плюс 3a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те мень­ше или равно минус 2a рав­но­силь­но 9a в квад­ра­те плюс 26a плюс 16 мень­ше или равно 0 рав­но­силь­но минус 2 мень­ше или равно a мень­ше или равно минус дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби .

C уче­том усло­вия a мень­ше минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби имеем  минус 2 мень­ше или равно a мень­ше минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Объ­еди­няя по­лу­чен­ные ре­зуль­та­ты, на­хо­дим:  минус 2 мень­ше или равно a мень­ше минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби или 2 мень­ше или равно a мень­ше 4.

 

Ответ:  минус 2 мень­ше или равно a мень­ше минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби или 2 мень­ше или равно a мень­ше 4.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен пра­виль­ный ответ.4
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­чен ответ, но в ре­ше­нии до­пу­ще­на вы­чис­ли­тель­ная ошиб­ка или оно не­до­ста­точ­но обос­но­ва­но.3
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­чен ответ, но в ходе ре­ше­ния до­пу­ще­на одна ошиб­ка, от­лич­ная от вы­чис­ли­тель­ной.2
По­лу­че­ны не­ко­то­рые вер­ные зна­че­ния па­ра­мет­ра, од­на­ко ре­ше­ние со­дер­жит более одной ошиб­ки.1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0

Аналоги к заданию № 552126: 552128 Все

Классификатор алгебры: Урав­не­ния с па­ра­мет­ром, По­движ­ная га­лоч­ка, Функ­ции, за­ви­ся­щие от па­ра­мет­ра
Методы алгебры: Пе­ре­бор слу­ча­ев
Дмитрий Сузан 21.05.2024 20:22

Из усло­вия не­по­нят­но, учи­ты­вать ли слу­чаи, когда мно­го­уголь­ник не су­ще­ству­ет. То есть, счи­тать ли пло­щадь не­су­ще­ству­ю­ще­го мно­го­уголь­ни­ка рав­ной 0. В за­ви­си­мо­сти от этого по­лу­ча­ют­ся раз­ные от­ве­ты.

Константин Лавров

Эти слу­чаи рас­смот­ре­ны. В рам­ках школь­но­го под­хо­да не­су­ще­ству­ю­щая фи­гу­ра не об­ла­да­ет ни­ка­ки­ми свой­ства­ми, и, в част­но­сти, не имеет пло­ща­ди. Во всех осталь­ных слу­ча­ях мно­го­уголь­ник су­ще­ству­ет и для него по­лу­чен ответ.

Если же под­ход не­школь­ный, то эле­мен­ты пу­сто­го мно­же­ства об­ла­да­ют лю­бы­ми на­пе­ред за­дан­ны­ми свой­ства­ми. Но тогда нет ос­но­ва­ний утвер­ждать, что не­су­ще­ству­ю­щая фи­гу­ра имеет имен­но ну­ле­вую пло­щадь. Воз­мож­но, она имеет от­ри­ца­тель­ную пло­щадь, крас­ную пло­щадь или даже ро­маш­ко­вый объём.