Bitner_V_A_-_Kratky_kurs_shkolnoy_matematiki
.pdfКраткий курс школьной математики |
271 |
|
|
Так как D ( |
|
) = [0; +∞) , то 3x − 2 ≥ 0 |
, откуда x ≥ |
2 |
. Имеем x = 3 |
|
|||||
|
|
||||
|
|
x + 2 ≥ 0 |
|
3 |
1 |
|
|
|
|
- корень данного уравнения; разделим теперь обе части данного уравнения на x − 3 ≠ 0 , получим
3x − 2 + x + 2 = 4 3x − 2 = 4 − x + 2 , так как E () = [0; +∞) ,
то 4 − x + 2 ≥ 0 x + 2 ≤ 4 x + 2 ≤ 16, x ≤ 14 .
Итак, 2 ≤ x ≤ 14 . Возведем в квадрат обе части полученного урав- 3
нения, получим
3x − 2 = 16 − 8x + 2 + x + 2, 8x + 2 = 20 − 2x 4x + 2 = 10 − x16x + 32 = 100 − 20x + x2 ,
x2 − 36x + 68 = 0, x2 = 2, x3 = 34 - не удовлетворяет условию
2 ≤ x ≤ 14 .
3
Ответ: { 2; 3} .
|
|
1 |
2 +2 log |
1 |
15 |
|
1 |
|
|
|
1 |
log 1 |
152 |
1 |
|
|
|
||||||
|
|
5 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|||||||||||
7. |
Вычислите |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
225 |
= 9 . |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
5 |
|
|
|
|
|
25 |
|
5 |
|
|
|
25 |
|
|
|
||||||
|
Ответ: 9. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8. |
Решите неравенство |
|
x − 15 |
|
− |
|
x − 6 |
|
> x − 3 . |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
Решение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решим неравенство методом интервалов.
x < 6 |
|
|
x < 6 |
|
а) |
|
|
|
, отсюда x < 6 . |
− x + 15 |
+ x − 6 |
> x − 3 |
x < 12 |
|
272 |
|
|
|
|
|
|
|
В.А.Битнер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 ≤ x ≤ 15 |
|
|
|
|
6 ≤ x ≤ 15 |
6 ≤ x ≤ 15 |
|
б) |
|
|
|
|
|
|
|
, откуда |
|
− x + 15 − x + 6 |
> x − 3 |
3x < 24 |
x |
< 8 |
|||
|
6 ≤ x < 8 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
x > 15 |
|
|
|
x > 15 |
|
|
|
в) |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
x − 15 − x |
+ 6 |
> x − 3 |
x < −6 |
|
|
Из а) и б) имеем x < 8 . Ответ: (−∞;8) .
9.Решите уравнение 4x −1 −12 2x −3 + 3 = 0 .
Решение.
Перепишем уравнение в виде: (2x −1 )2 − 3 2x −1 + 3 = 0 - квадратное
уравнение относительно 2x −1 , имеем: D = 9 − 12 < 0 - решений нет. Ответ: .
10. Решите неравенство log0,5 |
2 |
x |
|
+ log0,5 x > 1. |
|
|
|
|
|||
|
|
||||
|
|
2 |
|
|
Решение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Так |
как D (log) = R+ , |
то x > 0 . |
Перепишем неравенство в |
виде |
|||||||||
(log |
0,5 |
x +1)2 |
+ log |
0,5 |
x − 1 > 0, log |
2 |
x + 3 log |
0,5 |
x > 0 |
- квадратное не- |
|||
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|||
равенство |
относительно |
log0,5 x , решим |
его, получим: |
||||||||||
log0,5 x < −3, log0,5 |
x > 0 |
или |
|
log0,5 x < log0,5 8, log0,5 x > log0,5 1 . |
Но |
||||||||
a = 0, 5 < 1 - |
логарифмическая функция убывает, следовательно, |
||||||||||||
x > 8, x < 1, окончательно имеем 0 < x < 1, x > 8 . |
|
|
|||||||||||
Ответ: (0;1) (8; +∞) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
11.Какое число, будучи сложенным со своим квадратом, дает наименьшую сумму?
Решение.
Краткий курс школьной математики |
273 |
|
|
Обозначим искомое число |
x , тогда f ( x) |
= x + x2 , f ′ ( x) = 2x + 1 и |
|||||
x = − |
1 |
- критическая точка. |
f ′′ ( x) = 2 > 0 , |
+ тогда из вторых дос- |
|||
|
|||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
таточных условий существования экстремума min f ( x) = |
|
1 |
|
||||
f − |
|
. |
|||||
|
|||||||
|
|
|
|
R |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
Ответ: наименьшую сумму дает число − 1 . 2
Билет 2.
1. Упростите до числового ответа выражение
|
|
a +1 |
: |
|
|
1 |
|
|
− a = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
a + |
|
|
a +1 |
|
|
|
a3 −1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
|
a + 1) |
( |
|
|
a ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
( a +1)( a −1)(a + a +1) |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
−1 |
|||||||||||||||||||||||
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− a = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
− a = . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a + a + 1 |
a + a + 1 |
= a −1 − a = −1 |
|
Ответ: -1. |
|
2.Теплоход прошел 9 км. по озеру и 20 км. по течению реки за 1 час. Найдите скорость теплохода по озеру, если скорость течения реки
равна 3 км .
ч
Решение.
Пусть x |
км |
- скорость теплохода по озеру, тогда ( x + 3) |
км |
- ско- |
|
|
|||
|
ч |
ч |
рость теплохода по течению реки, и из условия задачи составим
уравнение: |
9 |
+ |
20 |
= 1, 9x + 27 + 20x = x2 + 3x, x2 − 26x − 27 = 0 , по |
|
|
xx + 3
t Виета x1 = 27, x2 = −1 - не удовлетворяет условию задачи.
Ответ: 27 км .
ч
274 |
В.А.Битнер |
|
|
3.Сумма членов бесконечной убывающей геометрической прогрессии равна 9, а сумма квадратов ее членов равна 40,5. Найдите прогрессию. В ответе укажите первый член прогрессии.
Решение.
Пусть имеем бесконечно убывающую геометрическую прогрессию x, xq, xq2 ,... , где q < 1 . Тогда x2 , x2 q 2 , x2 q4 ,... – также бесконечно
убывающая прогрессия, составленная из квадратов членов искомой
прогрессии, причем x2 |
- ее первый член, q2 |
- ее знаменатель, оче- |
||||||||||||||||||||||||||||
видно, |
|
|
q 2 < 1 . |
|
|
Из |
|
условия |
имеем |
систему |
уравнений |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
x |
|
|
|
|
|
|
x |
|
= 81 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
= 9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
(1 |
− q) |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
− q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. Разделим первое уравнение этой |
||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
81 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
81 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
= |
|
|
|
x |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
2 |
|
(1 |
+ q) (1 − q) |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
1 |
− q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
системы |
на |
второе, |
получим: |
|
1 + q |
= 2 , откуда |
q = |
1 |
|
и |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 − q |
|
|
|
|
3 |
|
|
||
x = 9 (1 − q) = 9 |
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
||||||||||||
1 − |
|
|
= |
9 |
|
= 6 |
. Получили прогрессию |
6, 2, |
|
, |
|
|
, ... |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
9 |
|
Ответ: 6.
|
|
|
|
|
|
|
cos (α + β ) |
2 |
и ctg α = 5 . |
|||||
4. Вычислить tg β , если |
|
|
|
= |
|
|||||||||
cos (α − β ) |
3 |
|||||||||||||
Решение. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
cos (α + β ) |
cos α cos β − sin α sin β |
|
||||||||||
Имеем |
|
= |
|
|
|
|
|
. Разделим числитель и |
||||||
cos (α − β ) |
cos α cos β + sin α sin β |
|||||||||||||
знаменатель этой дроби на sin α sin β ≠ 0 , получим, с учетом усло- |
||||||||||||||
вия, |
ctg α ctg β −1 |
= |
5 ctg β −1 |
= |
2 |
, откуда |
|
|||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
cosα cos β + 1 |
|
5 ctg β +1 |
3 |
|
|
|
|
15 ctg β − 3 = 10 ctg β + 2 , откуда ctg β = 1 = tg β .
Ответ: 1.
Краткий курс школьной математики |
277 |
|
|
0 < x ≤ 2 . Целые решения из этого промежутка x1 = 1, x2 = 2 .
Ответ: {1; 2} .
10. Решить уравнение (log5 x) log x2 ( x2 + 9) = 1 .
Решение.
Так как D (log) = R+ и из определения логарифма x > 0, x ≠ 1. Вос-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
log |
5 |
( x2 + 9) |
||
пользуемся формулой перехода, получим log5 x |
|
|
|
= 1 , |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
log5 x |
||||
log5 |
x |
log |
5 |
(x2 |
+ 9) |
= 1 , но x > 0 log5 |
x |
log |
5 |
(x2 |
+ 9) |
|
= 1 , |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2 log5 |
|
x |
|
2 log5 x |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
log |
5 |
(x2 + 9) = 2, x2 |
+ 9 = 25, x2 = 16 , x |
= 4, x |
= −4 - не удовлетворя- |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ет условию x > 0 . Ответ: { 4} .
11.Найти участки возрастания функции y = ln 2 x .
Решение.
Имеем y ′ = 2 ln x 1 , решим неравенство 2 ln x > 0 , но x x
D (ln ) = R+ x > 0 , тогда из неравенства имеем ln x > 0 , но
a = e > 1 - функция возрастает, следовательно, x > 1 . Тогда из достаточных условий возрастания функции имеем, что данная функция возрастает, если x > 1 .
Ответ: (1; +∞) .
Примечание. В каждом билете было еще по одной планиметрической задаче, они будут рассмотрены позже – после изучения геометрии.
278 |
В.А.Битнер |
|
|
Примерные варианты вступительного экзамена по математике Южно – Уральского Государственного Университета (ЮУрГУ, бывший ЧПИ, потом ЧГТУ).
Аналогичные задания были на вступительных экзаменах в Челябинском Госуниверситете (ЧГУ), Уральском Госуниверситете (УрГУ, г. Екатеринбург), некоторых московских и санкт – петербургских вузах.
Билет 1.
3x + 2ay = 1
1.Решить систему уравнений 3(a −1) x − ay = 1.
Решение.
Умножим второе уравнение системы на 2 и сложим с первым урав-
нением, |
получим |
3(1 + 2a − 2) x = 3, (2a −1) x = 1 , |
e a ≠ |
1 |
, |
то |
||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||
x = |
1 |
|
, подставим это значение x |
в первое уравнение системы, |
||||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||
2a − 1 |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
получим |
3 |
|
|
+ 2ay = 1; 2a (2a − 1) y = 2a − 4 , a (2a |
− 1) |
y = a − 2 |
и |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
2a − 1 |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
a − 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
e a ≠ 0, a ≠ |
|
, то y = |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2 |
a (2a −1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
e a = 0, a = |
1 |
, то система несовместна (не имеет решения). |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
a − 2 |
|
||||||||
Ответ: система имеет |
единственное |
решение |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
, |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2a |
− 1 |
|
a (2a −1) |
||||||||
если a ≠ 0, a ≠ |
1 |
; система не имеет решения, если a = 0, a = |
1 |
. |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2.От пристани A отправились одновременно вниз по течению катер и плот. Катер спустился вниз по течению на 96 км., затем повернул обратно и вернулся в A через 14 ч. Найти собственную скорость катера и скорость течения, если известно, что катер встретил плот на обратном пути на расстоянии 24 км. от A .
Краткий курс школьной математики |
279 |
|
|
Решение. |
|
|
|
|
|
||||
Пусть x |
км |
- скорость катера в стоячей воде, |
y |
км |
- скорость тече- |
||||
|
|
||||||||
|
ч |
|
ч |
||||||
ния, тогда ( x + y ) |
км |
- скорость катера по течению, ( x − y ) |
км |
- |
|||||
|
|
||||||||
|
|
|
ч |
|
|
|
ч |
скорость катера против течения. Так как катер потратил на путь туда и обратно 14 ч., то составляем первое уравнение системы
96 |
+ |
96 |
= 14 или |
48 |
|
+ |
48 |
|
|
|
= 7 . Так как катер встретил плот |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
x + y x − y |
|
x + y x − y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
на расстоянии 24 км. от пристани на обратном пути, то составил |
||||||||||||||||||||||||||||||
второе уравнение системы |
|
96 |
|
+ |
|
|
72 |
|
= |
24 |
или |
4 |
+ |
3 |
= |
1 |
. |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x + y x − y |
|
|
y |
|
|
x + y x − y |
|
y |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
48 |
+ |
|
|
48 |
|
= 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Получили систему уравнений x |
+ y |
x − y |
1 |
. Выразим из |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
+ |
|
|
3 |
|
|
= − |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
− |
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
x |
y |
y |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
второго уравнения системы x через y . Имеем |
|
|
|
|
|
|
|
|
4xy − 4 y 2 + 3xy + 3 y 2 = x2 − y 2 , 7 xy = x2 , но x ≠ 0 x = 7 y . Подста-
вим в первое уравнение системы, получим
48 |
+ |
48 |
= 7, |
6 |
+ |
8 |
= 7 , откуда y = 2 , тогда x = 14 . |
|
7 y + y |
7 y − y |
y |
y |
|||||
|
|
|
|
Ответ: скорость катера в стоячей воде 14 км , скорость течения 2
ч
км .
ч
3.Решить неравенство (x-3) x2 + 4 ≤ x2 − 9 .
Решение.
x − 3 ≥ 0 |
x ≥ 3 |
|
|
x ≥ 3 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
а) |
|
|
|
|
2 + 4 |
≤ x2 |
|
|
|
5 , откуда x ≥ 3 . |
|
|
|
|
|
||||||||
x2 |
+ 4 ≤ x + 3 |
x |
+ 6 x + 9 |
|
x ≥ − |
|
|
||||
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|