Файл: Василевский, А. Б. Методы решения задач учебное пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 79
Скачиваний: 0
64.У выпуклого белого многогранника некоторые грани покрашены черной краской так, что никакие две грани не имеют общего ребра. Доказать, что если выполнено хотя бы одно нз следующих условий: а) черных граней больше поло вины; б) площадь черных граней составляет больше половины площади поверхно сти многогранника, то в этот многогранник нельзя вписать шар.
65.В пространстве заданы четыре точки, не принадлежащие одной плоскости. Сколько существует различных параллелепипедов, для которых эти точки служат вершинами?
|
|
О ТВ ЕТЫ . |
У К А З А Н И Я . Р Е Ш Е Н И Я |
||||
|
|
|
|
Гл. |
1 |
|
|
§ |
1 |
|
|
|
|
|
|
6 . |
При п нечетном. |
7. При |
п — 12 й — 1 |
(к — натуральное число). |
|||
§ 2 |
|
|
|
|
|
|
|
2. .V= 30 -!- 49/п, |
у = |
22 + 36ш (/« = |
0, |
1 , 2 , |
...). 3. Рассмотреть случаи: |
||
1) х и у — четные; 2) |
х и у — нечетные. 4. I) |
,v = 2, |
у — 27 + 3; 2) х — 2, у = |
||||
= 2 7—3. 5. Решить уравнение относительно у. |
6 . Решить уравнение относительно х. |
||||||
8 . При а = — 7 х — 1. |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Гл. |
2 |
|
|
§1
1.Одна из них должна быть возрастающей, другая — убывающей. 2. (р" (дг)<0, /"(д) > 0; одна из них должна быть возрастающей, другая — убывающей. 3. По
ложительная, вогнутая, возрастающая. 4. |
Одна возрастающая, другая — убы |
|||||||||||||||||||||
вающая. |
5. |
Функция у = 1: / |
(а) выпуклая, |
если / (а) |
выпуклая. |
6 . Выпуклая. |
||||||||||||||||
7. Положительная и вогнутая. |
8 . а > |
0, |
ах + b > 0. 10. Выпуклая. См. упр. |
6 . |
||||||||||||||||||
11. Вогнутая_ на |
(— со; 0] |
и |
|
(1; |
+ оо ). |
Выпуклая |
на |
(0; |
1). |
12. |
(— |
, |
||||||||||
— ]'г3) и (К З , ]^5). |
См. |
упр. |
5. |
13. Данную функцию рассмотреть как сумму |
||||||||||||||||||
функций Ух= 1 : (а — 1) |
и (/2 = |
2: (2 — а). |
На (1; 2) функции ух и у2 вогнутые. |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Упражнения к гл. |
2. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
1. |
Нет. |
2. |
1) Рис. 14; 2) |
рис. 11; 3) |
рис. |
18; |
4) |
рис. |
20; |
5) |
рис. |
19; |
|||||||||
6) рис. 12; |
7) |
рис. 16; 8 ) |
рис. 17; |
|
9) рис. 15; 10)рис. |
13. |
6. Монотонная. |
|||||||||||||||
8 . Нет. |
12. Нет. |
16. |
В точках, |
|
где знаменатель |
равен |
нулю. 17. В точках, где |
|||||||||||||||
/( а) < |
0. |
18. |
Пусть / (а) = ах2+ |
Ьх + |
с. Тогда функцияу = |
[f (х)]* |
определена |
|
||||||||||||||
на |
[Xj, |
х2], |
если а < |
0 , и вне |
(х^, |
х2), если а > 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Гл. |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. Применить теорему 1. 2. |
Применить теорему 1. |
4. |
Очевидно, |
1 + |
lognb = |
||||||||||||||||
= |
log,,(ab). 5. Показать, что многочлен log£« + |
logjft -|- 2 является полным квад |
||||||||||||||||||||
ратом |
суммы |
двух |
чисел. |
6 . Использовать |
формулу |
Iog„ 6 |
= |
1 : log/,я. |
9. 1 |
= |
||||||||||||
= |
(sin2a + |
cos2a ) 3 = |
sjrpa + |
cos°a + 3 sirr'a cos2« -|- 3 sin2a cos-'a^sin0» )- cos“a |
-f- |
-f 3 sin2acos2a = sin"a + |
cos°a + |
sin22a. |
|
11. |
194. |
12. Вычислить |
tg 142°30', |
||||||||||||||||
использовав |
равенство |
142°30' = |
90° |
45° -f- 0,5 |
• |
15°. |
13. Очевидно, |
log0 16 = |
|||||||||||||||
= 4 : log2 6 = |
4 : (1 + log23). |
Далее, m = Iog1227 = 3 log12 3 = 3:Iog3 12 = |
3 : (1 + |
||||||||||||||||||||
+21og3 2 )= 3 :^1 + |
]0 g23 'j |
=31og23: (2+log2 3). Отсюда log„3=2m: (3—m). Ответ: |
|||||||||||||||||||||
logo 16 = |
4 (3 — m) |
■ 14. |
0. |
16. |
Очевидно, |
|
55 + |
|
,— |
= (4 + |
|
/ 3 9 ) 2 |
и |
103 — |
|||||||||
— з + m |
|
8 / 3 9 |
|
||||||||||||||||||||
— 16 / 3 9 |
= |
(8 — Г39)2. Ответ: |
12. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
§ 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 . 1) -v-! = 2 , |
ух = 2 ; |
х2 = |
— 2 , |
//„ = |
— 2 ; |
х3 — — 2 , |
ys = 2 ; |
х4 = 2 , |
||||||||||||||
</4 = |
— 2; х5 = 4 ]^0,4, |
i/ 5 = |
— 2 7^0,4; х„ = |
— 4 |
0,4, |
//„ = 2 |
|
0,4 ; |
2) уравне |
||||||||||||||
ния перемножить почленно; |
3) разложить левые части уравнении па множители, |
||||||||||||||||||||||
затем преобразованные уравнения сложить почленно; 4) обозначим: y-\-z=t, |
уг = |
||||||||||||||||||||||
= н. |
После исключения х получается |
легко |
решаемая система уравнении: |
|
t" — |
||||||||||||||||||
— At — ц + 1 |
= 0 , I2 — 41 + |
it-|-5 = 0; 5) умножаем первое уравнение на у, |
|
вто |
|||||||||||||||||||
рое— на х. |
После почленного вычитания полученных уравнений |
получим 8 z2x — |
|||||||||||||||||||||
— 4z2i/ = |
0, |
откуда у — 2х. Дальнейшее решение очевидно. 2. |
После почленного |
||||||||||||||||||||
вычитания третьего |
уравнения |
из второго |
и четвертого из второго |
получаем: |
|||||||||||||||||||
(у — х) (г + 1) = 0, |
(г — х) (у + |
1) = 0. |
Дальнейшее |
решение очевидно. |
3. |
1) х |
|||||||||||||||||
— 2 |
У 2 ; х » 1 + / 3 ; |
2) х — любое действительное число. |
4. |
Система |
ре |
||||||||||||||||||
шений не имеет. Исследовать функцию а = |
— х1— 4х® + |
8х на |
(4, |
+ с о ). |
|
вто |
|||||||||||||||||
|
6 . Из первого |
уравнения |
г = 3 — х — у. |
Подставив это значение z во |
|||||||||||||||||||
рое уравнением выполнив |
очевидные преобразования, получим (х — 3)2-|-(|/— 2)2= |
||||||||||||||||||||||
= 0. |
Отсюда х = 3, |
у — 2, затем найдем г = |
— 2. |
7. |
Рис. 132. 8 . Рис. |
133. |
х=2, |
у = 1 . |
9. |
|
Пусть |
х1 их2 — корни |
данного |
уравнения. |
Тогда |
х1 |
х2 = |
с: а , |
||||||||
х1 + х2 = — Ь:а. |
Пусть х\ |
и х'2 — корни |
нового |
уравнения. |
Тогда |
(х — Xj) |
||||||||||||
(х — х'2) = |
0 или (х — Xi— 1) (х — х2+ 1) = 0. |
Раскрыв скобки, |
получим иско |
|||||||||||||||
мое уравнение. |
1 3 . |
Да. |
1 4 . Сложить почленно данные уравнения. |
1 5 . |
1) |
Рис. |
1 3 4 ; |
|||||||||||
2) |
если |
а |
< |
2 . |
1 6 . |
Решить |
данное уравнение |
относительно у. |
1 7 . |
2 ) |
х > |
2 и |
||||||
х < — 3 . |
1 8 . |
а > |
1 . |
2 0 . |
По теореме Виетах1 -х 2 = <7, |
хх + |
|
х2 = — р, |
ху + |
|||||||||
+ |
х| = |
(х2 + |
х2)2 — 2 X i |
• х2 = |
р2 + |
2(7- 2 1 . Рис. |
1 3 5 . 2 2 . х1 = |
3 , |
ух = — 2 ; |
х2 = |
||||||||
= |
— 3, |
г/2 = |
2 ; |
х3 = 2 , |
(/з = |
— 3; |
х4 = — 2 , |
р4 = 3 . |
2 3 . |
Рассмотреть |
значения |
|||||||
функции при х = 0, 1, |
— 1. |
24. |
Использовать формулу Виета: — 15 < q < — 8 ; |
|||||||||||||||
— 3 < — р < — 1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
207
25. (х + у + г) 2 = х2 -|- у'2-|- г- -\- 2ху + |
2xz + |
2 i/z = а - ( - 2 (л:г/ -|- уг -}- л'г) = 0 , |
(а) |
(х2+ U2+ г2) 2 = а2 = л“>+ i f + |
+ 2х2у2+ 2 х2г2 + 2 у2г2. |
|
|
Отсюда |
|
|
|
х4 + у4+ г4 = я3 — 2 (х2у2+ х2г2 + г/2г2) . |
(б) |
||
Из равенства (а) |
|
|
|
ху + yz + хг = — 0 ,5а; |
(ху -f- уг + гх) 2 = 0 ,25а3 |
|
нли |
х2у2+ if-z2 + z2x2 + 2xy2z + 2х2(/г + 2xyz2= 0 .25а3. |
(в) |
||||||||
|
||||||||||
Отсюда х2у2+ y2z2+ |
z2x3 = |
0,25а2— 2xyz (у + |
х + г) = |
0 ,25а2 — 0 = 0 ,25а2. |
||||||
Из равенств (в) н (б) |
х4 + |
</4 + |
г4 = |
0 ,5а2 . |
|
|
|
|
|
|
26. |
х, = Xj + * 2 = |
— b: а, |
х2 — х2 ■х2 = |
с : а. |
Поэтому |
(х — Х[) ( х — Д.‘2) = |
||||
х + |
^х — |
= 0. |
27. |
1) Если дискриминант данного квадратного трех |
||||||
члена меньше нуля; 2 ) если дискриминант равен нулю. |
то х |
< 63 : (9а — 5). |
||||||||
28. |
Если а = 5:9, |
то — о о < х < + с о . |
Если а > 5 : 9, |
|||||||
Если а < 5 : 9, то х |
> 63 : (9а — 5). |
30. Рис 136. |
31. ут1п = |
у (а2) = |
а3 — ах. |
32. а > 3. Решить данное уравнение относительно а и исследовать а как функ цию от х. 34. Выразить х3 из первого уравнения и подставить его значение во второе уравнение. 35. 1. Графики функций ylt г/2 касаются в точке, абсцисса которой является корнем данного уравнения, поэтому касательные к этим гра фикам в этой точке совпадают.
|
§ |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1. |
1) |
Выразить х + |
у и ху |
из первого |
и |
второго |
уравнений и подставит |
||||||||
в третье. |
2 . 1) Рис. 137. |
3. Если |
а = ± 3, то х = 0,5; |
если |
а ф ± |
1, |
а ф ± 3> |
|||||||||
то |
х1 = ( а + 1 ) : ( а — 1) |
и |
х2 = |
(а — 1): (а + |
1). |
4. 1) |
Рис. |
138; |
2 ) а = 0,75- |
|||||||
5. |
1) |
Рис. |
139; 2) четыре; |
3) да, если а = |
| ОЛ|, |
где А — точка пересечения ги |
||||||||||
перболы с биссектрисой первого или третьего |
координатных |
углов. |
7. |
1) Гра |
||||||||||||
фик у3 см. |
на рис. 140; |
2) если |
0,5 < а < |
1, |
1 |
< а < 2. 8 . 0 < х < |
3, |
х < 0. |
||||||||
Рассмотреть это неравенство, если: |
1) х > |
3; |
2) 0 < х < 3; |
3) х < 0. |
9. |
— 3 < |
||||||||||
< р < 6 . |
10. Рис. 141. |
11. Рис. 142. 12. |
Раскрыть скобки в выражениях (х + |
|||||||||||||
|
х ~ 1)2 |
и |
(х + х- 1 )3 и сравнить результат с исходным уравнением. |
13. |
1) Гра- |
208
У |
|
|
|
V / - T - 4 |
' b |
W |
/ х |
-/ -0.5 |
0 |
0,5 |
|
Рис. |
136 |
Рис. 137 |
Рис. 138
0,5
-7
О 7
-0,5
Рис. 141
14 А. Б. Василевский |
209 |
фик у3 см. на рис. |
143; 2) |
одно. |
14. |
Разложить трехчлен х2— | х | — 2 на мно |
|||||
жители для X < 0 и х > 0 . |
15. |
а < — 2и а > 0,5 |
(1 + 1^5). |
17. 2) и 3). |
Если |
||||
а > 0 , то X > 0 и — а < х < — 0,5сг; если |
а < 0 , то |
0 < дг < — 0 ,5 а |
и х > |
— а. |
|||||
18. Если а — — 3, |
то — со < |
.v <+ |
со; |
если а > — 3, то |
— 4 : (а -f- 3) < |
||||
< * < 14 : (а + 3); если а < — 3, |
то |
14 : (а + 3) < х < — 4 :(а + 3). |
19. |
Обо |
|||||
значить у = х2: (х2 + |
1) и |
решить |
данное |
уравнение относительно |
а. 20. |
Если |
а = 1 0 , |
то |
х < 8 ; если а > 1 0 , то |
^ ( ю _а) |
< х < —g—; если |
а < 1 0 , |
ТО X < |
||
< 4а: 5 и |
л: > (3 + 16 а ): 2 (10 — а). |
21. |
9 :8 < а < 71 :24. |
23. 1) |
Записать |
|||
систему |
в виде |
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
■ |
|
|
|
|
|
|
|
X Z |
12 |
|
|
|
|
|
1 |
|
1 |
" |
5 |
|
|
|
|
X Z |
+ |
ху |
12 |
|
|
|
|
|
1 |
~г |
1 |
|
1 |
|
|
|
|
ху |
1/2 |
" |
3 |
|
|
из этой системы |
1 |
_ 1_ |
1 |
ху |
zx |
определить |
X Z |
Уг ’ 2 ) обозначить |
= и, |
~У |
=V,
§5
1. |
Рис. 144. 2. Функции <р (х) = (х + 8 )0,25 и / (х) = 2 + (* — 8 )0,25 |
опре |
||
делены |
при х » 8 , обе монотонно возрастающие и непрерывные, |
причем <р(8) = |
||
= / (8 ) и при любом х > 8 (* + 8 )0,25 — (х — 8 )0,25 > 0. |
Поэтому |
данное уравне |
||
ние имеет_только один корень х = 8 . 3. 1) Обозначить |
х3 + х2 + |
0,5 ==/; |
х = 1 |
2) а < V3. 6 . — 26 < х < — 1. 7. 1) Рис. 145. Преобразовать функцию к виду»
210