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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

— 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:

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 2 = <7,

хх +

 

х2 = — р,

ху +

+

х| =

2 +

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 =

0,25а22xyz (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 +

= 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 : -f- 3) <

< * < 14 : + 3); если а < — 3,

то

14 : (а + 3) < х < — 4 :+ 3).

19.

Обо­

значить у = х2: 2 +

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

1

 

1

 

 

 

 

ху

1/2

"

3

 

 

из этой системы

1

_ 1_

1

ху

zx

определить

X Z

Уг 2 ) обозначить

= и,

=V,

§5

1.

Рис. 144. 2. Функции <р (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 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