В инженерно-технологическую академию
1. Решить уравнение
2. Решить неравенство
3. Решить уравнение
4. Решить уравнение
5. Найти все значения p, при которых уравнение не имеет корней.
6. В конус вписана пирамида, В основании пирамиды лежит треугольник с углами и . Найти объем конуса.
Решения
1. Решить уравнение
Решение
Найдем область допустимых значений переменной:
.
Преобразуем уравнение. Для этого перенесем из левой части уравнения в правую, чтобы получить в обеих частях уравнения неотрицательные выражения, а затем возведем обе части уравнения в квадрат.
,
. Правая часть уравнения неотрицательна при , что совпадает с областью допустимых значений переменной. Возведем обе части уравнения в квадрат, получим:
.
Оба корня входят в область допустимых значений и являются решениями уравнения.
Ответ: .
2-й способ
Положим .
Подставим в уравнение, получим: u - v = 1.
Получим систему уравнений:
.
Ответ: .
2. Решить неравенство
Решение
Область допустимых значений: .
Заметим, что , т. е. выражения и - взаимно обратные. Из равенства выразим .
Неравенство примет вид: .
Показательная функция с основанием является возрастающей, значит, .
Квадратный трехчлен имеет отрицательный дискриминант, равный D = -20 < 0, значит, при всех значениях он принимает положительные значения и тогда, полученное неравенство равносильно неравенству:
.
Ответ: .
3. Решить уравнение
Решение
Область допустимых значений: .
Преобразуем уравнение: .
Полученное уравнение равносильно совокупности двух систем:
(1) и (2) - эта система корней не имеет.
Ответ: .
Внимание! Ошибочное преобразование!
, .
Область допустимых значений этого уравнения "сузилась" и стала равна промежутку: . В результате возможна потеря корней, что и произошло в данном случае.
Уравнение корней не имеет, хотя данное уравнение, как установлено выше, имеет корень x = 5.
4. Решить уравнение
Решение
Преобразуем уравнение, для чего используем следующие тригонометрические формулы: и . Получим уравнение:
.
Полученное уравнение равносильно совокупности уравнений:
Ответ: .
5. Найти все значения p, при которых уравнение не имеет корней.
Решение
В первую очередь, выясним, будет ли иметь решение уравнение, когда его первый коэффициент равен нулю: Уравнение примет вид: В этом случае уравнение корней не имеет, значит, значение удовлетворяет условию задачи.
Теперь, в дальнейших рассуждениях, будем предполагать, что
Преобразуем уравнение. Для этого положим получим уравнение
Полученное уравнение не будет иметь корней в двух случаях:
1-й случай, когда дискриминант уравнения отрицателен
2-й случай, когда уравнение имеет два отрицательных корня.
Рассмотрим каждый из этих случаев.
1-й случай. Найдем дискриминант и определим значения p, при которых он будет отрицателен:
(см. рис. 73),
Рис. 73
2-й случай. Во-первых, уравнение должно иметь корни, что произойдет при
Во-вторых, оба корня должны быть отрицательными. Чтобы выяснить, при каких значениях p это произойдет, преобразуем это уравнение к приведенному:
По теореме Виета, произведение корней равно свободному члену а их сумма второму коэффициенту с противоположным знаком:
Чтобы оба корня были отрицательны, необходимо и достаточно, чтобы свободный член был положительным, а второй коэффициент, взятый с противоположным знаком - отрицательным. Получим систему:
Рис. 74
(см. рис. 74).
Объединяя множества, полученные из первого и второго случаев, а также, помня, что при p = 10 уравнение также не имеет решений, получаем множество, при котором уравнение не имеет корней:
Ответ:
6. В конус вписана пирамида, В основании пирамиды лежит треугольник с углами и . Найти объем конуса.
Решение
Рис. 75
1. Пусть R - радиус окружности основания конуса, H = SO - высота конуса и высота пирамиды, VК - объем конуса, VП - объем пирамиды (см. рис. 75).
.
2. Таким образом, чтобы найти объем конуса, необходимо найти площадь треугольника в основании пирамиды. Применим к треугольнику теорему синусов, но прежде, найдем величину третьего угла треугольника: .
По теореме синусов: ,
.
3. Площадь треугольника равна
.
4. Найдем объем конуса
.
Ответ: .