Тема АЛГЕБРА

Уравнения без логарифмов и тригонометрии

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела алгебра
Разделы подтемы Уравнения без логарифмов и тригонометрии
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#83069

Решите уравнение

∘ ----2- ∘ ----2----    ∘-----2
  4x− x +  4x− x − 3= 3+ 2x − x
Подсказки к задаче

Подсказка 1

Сначала может быть непонятно, что вообще делать с уравнением, у которого сразу три знака корня... не возводить же всё в квадрат( А какой у нас ещё метод есть для решения уравнений, кроме топорной алгебры?

Подсказка 2

Метод оценки! В таких случаях часто бывает полезно оценить, а какие значения может принимать каждая из частей уравнения — найти максимальное и минимальное значение каждой из частей (для этого под корнями можно выделить полные квадраты).

Подсказка 3

Оказывается, наибольшее значение левой части уравнения совпадает с наименьшим значением правой. Равенство достигается, только когда левая часть максимальна, а правая минимальна. То есть когда в соответствующих оценках-неравенствах достигается равенство

Показать ответ и решение

Выделим в левой части уравнения полные квадраты под корнями:

∘-----2  ∘-----2---  ∘--------2  ∘ -------2-
 4x − x + 4x − x − 3= 4 − (x− 2)+  1− (x− 2)

Так как подкоренные выражения не превосходят 4 и 1 соответственно, то сумма корней не больше

√-  √-
 4+  1= 3,

а правая часть исходого уравнения не меньше 3. Получаем

   ∘ ----2- ∘ ----2----    ∘-----2
3≥   4x− x +  4x− x − 3= 3+ 2x − x ≥ 3

Следовательно,

3= ∘4x-− x2+ ∘4x-− x2−-3= 3+ ∘2x-− x2 = 3

То есть во всех неравенствах должно достигаться равенство:

(  ∘---------
|{  ∘4−-(x− 2)2 = 2
|   1−√ (x− 2)2 = 1
(  3+  2x − x2 =3

{
   (x − 2)2 = 0
   2x − x2 =0

x= 2
Ответ: 2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#85024

Решите неравенство

√6-+-x−-x2-  √6+-x−-x2
---2x-+5-- ≥ --x-+4---
Подсказки к задаче

Подсказка 1

Видим и корни и дроби, поэтому сразу же считаем ОДЗ!

Подсказка 3

Неравенство 1/(2x + 5) ≥ 1/(x+4) нетрудно решается, но оно будет ещё легче, если посмотреть какие по знаку (положительные или отрицательные) будут знаменатели на ОДЗ. А мы знаем, что умножение на положительное выражение будет равносильным переходом.

Показать ответ и решение

Первое решение.

Запишем ОДЗ:

(                   (  (x− 3)(x +2)≤ 0       ( x ∈[−2,3]
|||{ 6+ x− x2 ≥0       ||||{                       ||||{
  2x+ 5⁄= 0     ⇐ ⇒     x⁄= − 5          ⇐⇒     x ⁄=− 5     ⇐⇒   x∈ [− 2,3]
|||( x+ 4⁄= 0           ||||(      2                ||||(      2
                       x⁄= −4                  x ⁄=− 4

Рассмотрим два случая. Во-первых,

∘ --------                           [
  6+ x− x2 =0 ⇐⇒   6+ x− x2 = 0 ⇐⇒     x= 3
                                       x= −2

Во-вторых, √ ------2-
  6+ x− x >0,  значит, на него можно сокращать. Так же заметим, что на ОДЗ выражения 2x+ 5  и x+4  положительны.

  1      1
2x+-5 ≥ x+-4

x +4≥ 2x+ 5

x≤ −1

Пересечём это с ОДЗ и получим в этом случае x∈ [− 2,−1].

В итоге, объединив все случаи, получим x ∈[−2,− 1]∪ {3}.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Второе решение.

Аналогично, как в первом решении, запишем ОДЗ неравенства:

(                   (|  (x− 3)(x +2)≤ 0       (| x ∈[−2,3]
|||{ 6+ x− x2 ≥0       |||{                       |||{
| 2x+ 5⁄= 0     ⇐ ⇒  |  x⁄= − 5          ⇐⇒   | x ⁄=− 5     ⇐⇒   x∈ [− 2,3]
||( x+ 4⁄= 0           |||(      2                |||(      2
                       x⁄= −4                  x ⁄=− 4

Давайте перенесём теперь всё в одну часть и приведём разность дробей к общему знаменателю. Получится следующая дробь

∘ ----------(   − x− 1   )
  (3− x)(x+2) (2x+-5)(x+-4) ≥ 0

Умножим на − 1  неравенство и поменяем знак:

∘ ----------( ---x+-1----)
  (3− x)(x+2) (2x+ 5)(x+ 4) ≤ 0

Мы знаем нули этого выражения вместе с выколотыми точками. Поэтому давайте решим это неравенство методом интервалов, подставив значения точек из нужных интервалов. Но выколотые точки в знаменателе не удовлетворяют ОДЗ, поэтому не будем их рассматривать вовсе. Рассматривая промежуток [−2,− 1]  и подставляя, например, точку x =− 32,  получаем, что значение будет отрицательно(в числителе минус, в знаменателе обе скобки положительны). А рассматривая промежуток [−1,3],  можем подставить x= 0  и получить, что знак плюс. Итого, решение получается x∈ [−2,−1]∪{3} (не забываем, про не выколотые точки).

Ответ:

[−2,−1]∪{3}

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#88245

Решите уравнение

      ( 1)x−2
5x+1 =  5
Показать ответ и решение

 x+1  2−x
5   = 5

В силу монотонности показательной функции получаем

x+ 1= 2− x

x = 1
    2
Ответ:

 1
2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#88247

Решите уравнение

2⋅6x-− 4x−-15
 6x− 9x − 5 = 3
Показать ответ и решение

ОДЗ: 6x− 9x− 5⁄= 0.  Домножив исходное равенство на знаменатель, получаем

   x   x        x     x
2 ⋅6 − 4 − 15= 3⋅6 − 3⋅9 − 15

3 ⋅9x − 6x− 4x = 0

3 ⋅32x− 3x⋅2x − 22x = 0

Поделив на 22x  , получим

  ( )2x  ( )x
3⋅ 3   −  3   − 1 =0
   2      2

Сделаем замену (  )
  3 x = t, t> 0
  2  . Тогда

3t2− t− 1= 0

      √--
t= 1±--13
     6

И так как t>0  , подходит только       √--
t= 1+--13
      6  . Тогда           √--
x= log 31+--13
      2  6

Проверим, что такое решение удовлетворяет ОДЗ. Заметим, что log3(√13-+ 1)<0
  2      6  , так как √13-+ 1< 1
      6  . Поэтому 6x < 1  , а значит 6x− 9x− 5< 0.

Ответ:

log (1+√13)
  32   6

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#88712

Решить уравнение

∘ √------√-------√--  4√-----  4√-----  4√-
   2x− 1+  3x− 1 − x−  2x− 1−  3x− 1+  x= 0

Источники: САММАТ - 2024, 11.10 (см. sammat.samgtu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Внимательно посмотрим на уравнение. Есть много похожих слагаемых, что можно сделать для удобства?

Подсказка 2

Замену! Попробуем избавиться от корней и заменить корни 4-й степени. Как можно работать с получившимся уравнением?

Подсказка 3

С одной стороны корень, с другой стоит число, поэтому возведем обе части в квадрат! Что получим после преобразований?

Подсказка 4

0 = c^2 + ab - ac - bc. Остается лишь вспомнить, к чему мы стремимся, когда с одной стороны уравнения стоит 0, и решить его!

Показать ответ и решение

Обозначим корни четвёртых степеней через a,b  и c  , тогда уравнение примет вид:

∘ -2--2---2
  a +b − c = a+b− c

После возведения в квадрат и приведения подобных получаем равенство

0= c2 +ab− ac− bc,

что равносильно

(c− b)(c− a)= 0,

откуда либо c= b  , то есть x = 12  , либо c= a  , откуда x =1  .

При подстановке оба корня подходят (её необходимо сделать, потому что при возведении в квадрат могли появиться лишние корни).

Ответ:

 1 ;1
2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#88909

Решите уравнение

[3]  [2]
x  +  x + [x]= {x}− 1
Показать ответ и решение

Заметим, что левая часть принимает всегда целые значения. Значит, и правая часть должна принять целое значение, но {x}∈ [0;1),  поэтому это возможно только при {x} =0,  т.е. когда x  — целое число. Тогда данное уравнение примет вид

 3   2
x + x + x= −1

 2
x (x+1)+ (x +1)= 0

(x +1)(x2+ 1)= 0

x= −1
Ответ:

− 1

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#88910

Решите уравнение

 3
x − [x]= 3
Показать ответ и решение

Можно заметить, что x∈ ℤ,  так как справа от равенства целое число, [x]  — целое, значит и x3  тоже целое.

Ограничим x  сверху. Так как при x > 0  значение  3
x  будет слишком большим, то ограничим  3
x  сверху:

 3                    2
x = [x]+3 ≤x +3  ⇒   x(x − 1)≤3

Из последнего неравенства получаем, что x <2,  иначе при x≥ 2  имеем, что

  2
x(x − 1)≥2 ⋅3 =6 >3

Ограничим x  снизу. Докажем, что x> 0  . Так как при x≤ 0  значение x3  будет слишком малым, то ограничим x3  снизу:

 3             3                  2
x ≥ [x]+3  ⇒   x > (x− 1)+ 3 ⇔  x(x − 1) >2

При x≤ 0  левая часть меньше 0,  значит x >0.

Получили, что 0< x< 2.

При 0< x< 1  имеем

x3− 0= 3  ⇒  x = 3√3

но √-
33 >1  и не попадает в промежуток.

При 1≤ x< 2  имеем

x3− 1= 3  ⇒  x = 3√4

где 3√-
 4∈ [1;2}.

Значит, существует одно решение    √3-
x =  4

Ответ:

√34-

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 8#88912

Решите уравнение

{     3}   3
 (x +1)  = x
Показать ответ и решение

      3   3
{(x +1)} =x

  3    2          3
{x + 3x +3x+ 1}= x

{x3+3x2+ 3x} =x3

Из последней строчки делаем вывод, что чтобы x  было корнем, необходимо и достаточно, чтобы x ∈[0,1),  3x2 +3x∈ ℤ.  Поскольку x ∈[0,1),  то 3x2 +3x  может принимать только целые значения от 0 до 5 включительно. Решаем все 6 уравнений и отбираем среди их только подходящие по ограничениям x∈[0,1).

1)

3x2+3x =0  =⇒   x1,2 = 0,− 1 =⇒  x =0

2)

                         ∘ ---             ∘ ---
3x2+3x =1  =⇒   x1,2 = − 1 ±-7  =⇒   x= − 1 + -7
                      2    12           2    12

3)

  2                   1  ∘ 11-          1  ∘ 11-
3x +3x =2  =⇒   x1,2 = −2 ± 12  =⇒   x= −2 +  12

4)

                         ∘ ---             ∘ ---
3x2+3x =3  =⇒   x1,2 = − 1 ± 15 =⇒   x= − 1 + 15
                      2    12           2    12

5)

                         ∘ ---             ∘ ---
3x2+3x =4  =⇒   x  = − 1 ± 19  =⇒   x= − 1 + 19
                 1,2   2    12           2    12

6)

  2                   1  ∘ 23-          1  ∘ 23-
3x +3x =5  =⇒   x1,2 = −2 ± 12  =⇒   x= −2 +  12

Итого, мы нашли 6 корней исходного уравнения.

Ответ:

   {   1  ∘ -7- 1  ∘ 11- 1  ∘ 15- 1  ∘ 19- 1  ∘ 23}
x ∈ 0,−2 +  12,−2 +  12,−2 +  12,−2 +  12,−2 +  12

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 9#88913

Решите систему уравнений

(| x +[y]={z}+ 54,
{ y +[z]= {x}+ 54,
|(
  z +[x]= {y}+ 54.
Показать ответ и решение

Перепишем первое уравнение в следующем виде:

x− {z}= 54 − [y]

Получили, что правая часть представляет из себя целое число. Значит, левая часть — это тоже целое число. Так как x =[x]+ {x},  то получаем, что {x}= {z}.  Аналогично для второго и третьего уравнений получаем, что

{x} ={y}= {z}

Тогда получаем следующую систему:

(|{ ([x]+ {x})+ [y]= {z}+54,        (|{ ([x]+ [y])= 54
  ([y]+ {y})+ [z]= {x}+54,   ⇐⇒     ([y]+[z])= 54
|( ([z]+ {z})+ [x]= {y} +54.        |( ([z]+[x])= 54

Из последней системы получаем, что [x]= [y]= [z]=27.  Тогда получили, что

x= y = z

где x =27+ {x}.  Так как 0 ≤{x}< 1,  то имеем, что

x= y = z, где 27≤x < 28
Ответ:

 (c;c;c)  для любого c∈[27;28)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 10#88914

Найдите все x  , для которых

          7
2[x]+3{x}= 3,

где [x]  — целая часть числа x  , {x} — дробная часть числа x  , то есть {x} =x− [x]  .

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Попробуем оценить x. Каким будет значение левой части, если x будет достаточно маленьким? А при каких x значение левой части уже превысит 7/3?

Подсказка 2

Рассмотрите случаи x < 0 и x >= 2.

Подсказка 3

Правильно, при таких случаях значение левой части точно будет меньше или больше правой. Какие тогда значения может принимать [x]?

Показать ответ и решение

Если x <0,  то 2[x]+ 3{x}< 2⋅(−1)+ 3⋅1< 7.
                      3

Если x≥ 2,  то                     7
2[x]+3{x}≥ 2⋅2+ 3⋅0 > 3.

Остаётся два варианта:

  •              7
[x]=0, 3{x}= 3
  •              1
[x]=1, 3{x}= 3

Соответственно x= 0+ 7
      9  или x= 1+ 1.
      9

Ответ:

 7 ;10
9  9

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 11#89460

Числа x,y,z,t  таковы, что

                                        1
{x +y +z}= {y+ z+t}= {z+ t+ x}= {t+x +y}= 4

Найдите {x+ y+ z+ t} .

Замечание. {A} обозначает дробную часть числа A.

Показать ответ и решение

Заметим, что

{3(x+ y+ z+t)}={{x+ y+ z}+{y+ z+ t} +{z+ t+x} +{t+x +y}}= {1}= 0

Значит, 3(x+ y+ z+ t)  — целое число. Рассмотрим возможные остатки этого числа при делении на 3:

1)

3(x+ y+z +t)= 3n, n∈ ℤ

x+ y+z +t= n, n ∈ℤ

{x +y +z+ t}= 0

Это значение достигается, например, при x= y = z = t= 912,  тогда

                                         {    }
{x+ y+ z}= {y +z+ t}= {z +t+ x}= {t+ x+ y}=  3⋅-9  = 1
                                            12    4

{x+ y+ z+ t}= {4 ⋅ 9} = 0
                 12

2)

3(x +y+ z+ t) =3n+ 1, n ∈ℤ

               1
x+ y+ z+ t=n + 3, n∈ ℤ

              1
{x+ y+ z+ t} = 3

Это значение достигается, например, при             1-
x= y = z = t= 12,  тогда

                                         {   1}   1
{x+ y+ z}= {y +z+ t}= {z +t+ x}= {t+ x+ y}=  3⋅12  = 4

             {    }
{x+ y+ z+t}=  4⋅-1  = 1
                12    3

3)

3(x +y+ z+ t) =3n+ 2, n ∈ℤ

x+ y+ z+ t=n + 2, n∈ ℤ
               3

{x+ y+ z+ t} = 2
              3

Это значение достигается, например, при x= y = z = t=-5,
            12  тогда

                                         {    }
{x+ y+ z}= {y +z+ t}= {z +t+ x}= {t+ x+ y}=  3⋅-5  = 1
                                            12    4

             {  -5}   2
{x+ y+ z+t}=  4⋅12  = 3

В итоге все возможные значения {x +y +z+ t} — это 0,13  и 23.

Ответ:

 0;1;2
  3 3

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 12#90370

Сколько решений имеет уравнение 4x2 − 40[x]+ 51 =0  ?

Показать ответ и решение

Распишем целую часть:

  2
4x − 40(x− {x})+ 51 =0

 2
4x − 40x+ 51 +40{x}= 0

Оценим последнее слагаемое:

0≤ 40{x} <40

Тогда получаем ограничения на уравнение:

−40 <4x2− 40x +51≤ 0

1)Рассмотрим − 40< 4x2− 40x +51:

4x2 − 40x+ 91 >0

                         (    7)  ( 13   )
(2x− 7)(2x− 13)> 0  =⇒   x∈  −∞;2  ∪  2-;+ ∞

2)Рассмотрим 4x2− 40x+ 51≤ 0:

4x2 − 40x+ 51≤0

                         [    ]
(2x− 3)(2x − 17)≤ 0 =⇒ x∈  3;17
                          2  2

Итого получили следующие ограничения:

   [3 7)  (13 17]
x∈  2;2  ∪  2 ; 2

Рассмотрим случаи:

1) 1≤x <2 :

4x2− 40+51= 0  =⇒   4x2 +11= 0 —нет решений

2) 2≤x <3 :

  2                  2
4x − 80+51= 0  =⇒   4x  − 29= 0 —1 решениe

3) 3≤x <4 :

  2                   2
4x − 120+ 51= 0 =⇒  4x − 69 =0 — нет реш ений

4) 6≤x <7 :

4x2− 240+ 51− = 0 =⇒  4x2− 189 =0 — 1 решениe

5) 7≤x <8 :

4x2− 280+51= 0  =⇒   4x2 − 229= 0 — 1 решениe

6) 8≤x <8 :

4x2− 320+51= 0  =⇒   4x2 − 269= 0 — 1 решениe

Итого, всего 4  решения.

Ответ: 4

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 13#90371

Найдите все x  , для которых

[8x+-19]  16(x+-1)
   7    =   11   .
Подсказки к задаче

Подсказка 1

[(8x+19)/7] — это некоторое целое число, пусть k. Тогда мы можем оценить выражение внутри целой части через k.

Подсказка 2

Получилось неравенство с двумя переменными, надо точно избавиться от одной. Как это можно сделать?

Подсказка 3

С одной стороны [(8x+19)/7] равно k, с другой — 16(x+1)/1. Можно выразить х через k! Останется лишь решить неравенство для целого k.

Показать ответ и решение

Сделаем замену:

    16(x+-1)- [ 8x-+19]
k =   11   =    7   .

Так как k  равняется целой части какого-то числа, то k∈ ℤ.  Получается,

[      ]
 8x+-19 = k.
   7

Отсюда по свойству целой части

k≤ 8x+-19< k+ 1.
     7

Выразим x  через k

   11k− 16
x=   16

и подставим в неравенство:

    (       )
   8  11k−-16-+ 19
k≤ -----16-------< k+ 1,
         7

k≤ 11k-+22-<k +1,
     14

3k≤ 22 <3k+ 14.

8 < k≤ 22
3      3

Так как k  — целое, то k ∈{3,4,5,6,7}.  Теперь подставим каждое возможное значение k в формулу

   11k− 16
x=   16

и получим

   { 17 7 39 25 61}
x ∈  16,4,16,-8 ,16 .
Ответ:

 17,7,39,25,61
16 4 16 8  16

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 14#90448

Пусть x <y  — положительные действительные числа такие, что

√ -  √-        √----  ∘ ----
  x+  y = 4 и   x +2+   y+2 =5.

Найдите x  .

Источники: Турнир Ломоносова - 2024, 11.1 (см. turlom.olimpiada.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Для начала попробуйте в обоих уравнениях в одной части оставить корни от одной и той же переменной и возвести в квадрат.

Подсказка 2

Отлично! Теперь мы можем избавиться от второй переменной, выразив её в обоих уравнениях системы через первую и записав за счёт этого новое равенство для одной переменной.

Подсказка 3

Попробуйте снова перенести одно выражение с корнем в одну часть, а всё остальное в другую и возвести в квадрат. Так мы получим квадратное уравнение относительно корня из x.

Показать ответ и решение

Запишем равенства в следующем виде:

√ -    √ -     ∘ ----    √----
  y = 4− x  и    y+2 =5 − x +2.

Учитывая ограничение x ≤16  возведём их в квадрат и выразим y  :

      √ -2            √----2
y = (4 − x)   и  y = (5− x+ 2)− 2.

Получаем уравнение

(4− √x)2 = (5− √x-+2)2− 2.

После раскрытия полных квадратов и приведения подобных оно примет вид

10√x+-2= 8√x+ 9.

После возведения в квадрат получим уравнение

36x− 144√x − 119= 0.

Решая его как квадратное относительно x  , получаем

√--  17 √--  7
 x1 =-6 , x2 =6,

откуда

x1 = 289,x2 = 49.
    36     36

По ОДЗ оба корня проходят, но при первом корне y < x  , значит он не подходит.

Ответ:

 49
36

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 15#91511

Решите уравнение

 4    3   2
x − 5x +4x + 5x+ 1= 0.
Показать ответ и решение

Заметим, что данное уравнение возвратное. Тогда поделим его на x2 ⁄= 0:

 2         5  1
x − 5x+ 4+ x + x2 = 0

(       1 )   (   1)
 x2− 2+ x2 − 5 x− x  + 4+2 =0

(    )     (    )
 x− 1  2− 5 x− 1  +6= 0
    x          x

Замена       1
t= x− x

 2
t − 5t+ 6= 0

⌊
| t= 2  =⇒  x − 1= 2
|⌈               x1
  t= 3  =⇒  x − x = 3

[
  x2− 2x− 1= 0
  x2− 3x− 1= 0

⌊       √-
| x =1±  2
|⌈     3±√13-
  x = --2---
Ответ:

   √-  3±√13-
1±  2;   2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 16#91513

Решите уравнение

----6-----  -----8----
(x +1)(x+ 2) + (x− 1)(x+4) =1.
Показать ответ и решение

Запишем ОДЗ:

(|  x⁄= 1
|||{  x⁄= −1
|
|||(  x⁄= −2
   x⁄= −4

Раскроем скобки:

---6----- ----8----
x2 +3x+ 2 + x2+ 3x− 4 = 1

Сделаем замену     2
t= x +3x

  6    8
t+-2 + t−-4 = 1

               2
6t−-24-+8t+-16-− t-+-2t+-8= 0
      (t+ 2)(t− 4)

   2
--−t-+16t-= 0
(t+ 2)(t− 4)

[ t=0  =⇒   x2+ 3x = 0
  t=16  =⇒   x2+3x =16

Итого:

⌊ x= 0
|| x= −3
||⌈        √--
  x= −3±--73-
        2
Ответ:

      −3±-√73-
0; − 3;   2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 17#91514

Решите уравнение -x2-= 12x2+7x− 6
1−2x2  .

Показать ответ и решение

Перепишем изначальное равенство:

 x2         2
1− 2x2-=6⋅(2x − 1)+ 7x

Сделаем замену: 2x2− 1= t  , ОДЗ: t⁄= 0

 2
x-= 6t+7x
 t

6t2+ 7tx +x2 =0

6t2+6tx+ tx+ x2 = 0

6t(t+ x)+x(t+x)= 0

(6t+ x)(t+ x)=0

Рассмотрим два случая:

1.

t= −x

2x2 − 1= −x

  2
2x +x − 1 =0

[ x= 1
  x= 1
     2
2.

6t= −x

   2
12x − 6= −x

12x2+ x− 6= 0

[ x= − 3
  x= 2 4
     3
Ответ:

 3 ;2 ;1;1
4 3 2

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 18#92349

Найдите площадь фигуры, состоящей из точек (x,y)  координатной плоскости, удовлетворяющих уравнению

|x|+|x+ 3y|+ 3|y− 2|=6.

Источники: ДВИ - 2012, вариант 1, задача 5 (pk.cs.msu.ru)

Показать ответ и решение

Воспользуемся неравенством треугольника:

|a|+|b|≥ |a − b|

причем равенство достигается при ab≤0.

Тогда

|x|+ |x+3y|≥ |x− x− 3y| =⇒   |x|+ |x+ 3y|≥ |3y|

|x|+|x+ 3y|+ 3|y− 2|≥|3y|+ |3y− 6|≥|3y− 3y+ 6|

В итоге

6= |x|+ |x +3y|+3|y − 2|≥ 6,

поэтому во всех неравенствах должно достигаться равенство. Тогда

{
  3y⋅3(y− 2)≤ 0
  x ⋅(x+ 3y)≤0

Первое условие равносильно

y(y− 2) ≤0  ⇐⇒   y ∈ [0;2],

а второе

⌊ {
|    x≥ 0
||| {  x+ 3y ≤0
⌈    x≤ 0
     x+ 3y ≥0

⌊ ({
|    x≥ 0x
||| ((  y ≤ −3
|⌈ {  x≤ 0
  (  y ≥ − x3

Изобразим полученные условия на координатной плоскости:

PIC

Тогда искомая площадь равна 6.

Ответ:

 6

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 19#95965

Решите уравнение:

 2 2      2
x y + 10+y + 6xy− 2y =0.
Подсказки к задаче

Подсказка 1

У нас одно уравнение и две неизвестных. Сначала попробуем преобразовать его в более удобный вид. Самое простое, что можно сделать — это попробовать выделить полные квадраты.

Подсказка 2

Отлично! Теперь мы имеем, что сумма квадратов равна нулю. А когда такое в принципе возможно?

Подсказка 3

Верно! Когда обе скобки под квадратами равны нулю. Осталось лишь решить несложную систему.

Показать ответ и решение

Преобразуем выражение и сгруппируем на скобочки:

 22      2
xy + 10+ y +6xy− 2y = 0

 22          2
xy + 6xy+ 9+y − 2y+ 1= 0

(xy +3)2+(y− 1)2 =0

Получили, что сумма квадратов равна 0.  Такое возможно, если каждый из квадратов равен 0.  Тогда

{
  xy +3= 0
  y − 1 =0 =⇒   y = 1

{
   x+ 3= 0 =⇒   x =−3
   y = 1

{
  x = −3
  y =1
Ответ: (-3;1)

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 20#95967

Решите уравнение:

  2              2
2x +2x(y− 3)+ 9+ y = 0.
Подсказки к задаче

Подсказка 1

Раскроем скобки и попробуем сгруппировать слагаемые. Что можно заметить?

Подсказка 2

Посмотрим внимательно на такое выражение: x² + 2xy + y² + x² - 6x + 9 = 0. Какое действие хочется сделать?

Подсказка 3

Выделим полные квадраты! Сумма каких квадратов останется?

Подсказка 4

Получится (x + y)² + (x - 3)² = 0. А когда сумма двух квадратов может равняться нулю?

Подсказка 5

Получается, что каждое слагаемое равно 0. А значит, что x = 3 и y = -3.

Показать ответ и решение

Преобразуем выражение и сгруппируем на скобочки:

  2              2
2x + 2x(y− 3)+9+ y = 0

 2       2   2
x + 2xy +y + x − 6x +9= 0

(x+ y)2+ (x− 3)2 = 0

Получили, что сумма квадратов равна 0.  Такое возможно, если каждый из квадратов равен 0.  Тогда

{
  x +y =0
  x − 3 =0 =⇒   x= 3

{
  3+ y = 0 =⇒  y = −3
  x= 3

{
  x = 3
  y =− 3
Ответ: (3; -3)
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!