Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 562496
i

При каких x для лю­бо­го y су­ще­ству­ет z такое, что

 синус левая круг­лая скоб­ка x плюс y плюс z пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 2x плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на \left|y плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби | плюс дробь: чис­ли­тель: \left|y минус \tfrac3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби |2 ко­си­нус x?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Для вы­пол­не­ния усло­вия за­да­чи не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но, чтобы при любом зна­че­нии y вы­пол­ня­лось усло­вие

 минус 1 мень­ше или равно ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 2x плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на \left|y плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби | плюс дробь: чис­ли­тель: \left|y минус \tfrac3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби |2 ко­си­нус x\leqslant1.

Пусть a= ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 2x плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка , b= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­си­нус x конец дроби , где b не равно 0. Рас­смот­рим ку­соч­но-⁠ли­ней­ную функ­цию f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка =a\left|y плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби | плюс b\left|y минус дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби |. Рас­крыв мо­ду­ли, по­лу­ча­ем

f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка = си­сте­ма вы­ра­же­ний минус левая круг­лая скоб­ка a плюс b пра­вая круг­лая скоб­ка y плюс дробь: чис­ли­тель: 3b минус a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , при y\leqslant минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , левая круг­лая скоб­ка a минус b пра­вая круг­лая скоб­ка y плюс дробь: чис­ли­тель: 3b плюс a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , при минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше или равно y мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , левая круг­лая скоб­ка a плюс b пра­вая круг­лая скоб­ка y минус дробь: чис­ли­тель: 3b минус a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , при y боль­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . конец си­сте­мы .

Рас­смот­рим луч  левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка . Если a плюс b боль­ше 0, то на этом луче функ­ция f не­огра­ни­чен­но воз­рас­та­ет, а если a плюс b мень­ше 0, то не­огра­ни­чен­но убы­ва­ет. В обоих слу­ча­ях най­дут­ся такие зна­че­ния у, что усло­вие  минус 1 мень­ше или равно f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка \leqslant1 не вы­пол­не­но. Сле­до­ва­тель­но, усло­вие  минус 1 мень­ше или равно f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка \leqslant1 вы­пол­не­но для лю­бо­го y тогда и толь­ко тогда, когда вы­пол­ня­ет­ся си­сте­ма

 си­сте­ма вы­ра­же­ний a плюс b=0, минус 1 мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 3b минус a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби \leqslant1 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a= минус b, минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше или равно b мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . конец си­сте­мы .

Вернёмся к ис­ход­ной пе­ре­мен­ной:

 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­си­нус x конец дроби мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­си­нус x конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­си­нус x конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний ко­си­нус x= минус 1, ко­си­нус x=1 конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний x= Пи плюс 2 Пи k,x=2 Пи k, конец со­во­куп­но­сти . k при­над­ле­жит Z .

При x= Пи плюс 2 Пи k, k при­над­ле­жит Z имеем b= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби и a = ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 2 левая круг­лая скоб­ка Пи плюс 2 Пи k пра­вая круг­лая скоб­ка плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = минус b   — усло­вия вы­пол­не­ны.

При x=2 Пи k, k при­над­ле­жит Z имеем b= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби и a = ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 2 умно­жить на 2 Пи k плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =b   — усло­вия не вы­пол­не­ны.

Таким об­ра­зом, при x= Пи плюс 2 Пи k, k при­над­ле­жит Z при любом y пра­вая часть ис­ход­но­го урав­не­ния по мо­ду­лю не пре­вос­хо­дит 1, зна­чит, су­ще­ству­ет такое z, что усло­вие за­да­чи будет вы­пол­не­но.

 

Ответ: x= Пи плюс 2 Пи k, k при­над­ле­жит Z .

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
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 352
Классификатор алгебры: Урав­не­ния с па­ра­мет­ром, Урав­не­ния сме­шан­но­го типа
Методы алгебры: Вве­де­ние за­ме­ны, Пе­ре­бор слу­ча­ев