Тема . Физтех и вступительные по математике в МФТИ

Системы на Физтехе

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела физтех и вступительные по математике в мфти
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#107202

На координатной плоскости изображена фигура Φ(α)  , состоящая из всех точек, координаты ( x;y  ) которых удовлетворяют системе неравенств

{     √-         √-
  (x2− 322 sinα)(y− 3 2cosα)≤0
  x + y ≤25

Найдите максимальное значение M  периметра (длины границы) фигуры Φ(α)  и укажите все значения α  , при которых оно достигается.

Источники: Физтех - 2025, 11.6 (см. olymp-online.mipt.ru)

Показать ответ и решение

PIC

Φ(α)  — это две части круга ω  с центром в точке O(0;0)  и радиуса R = 5  , отсекаемые хордами AB  и CD  , лежащими на прямых с уравнениями     √ -
x =3  2sinα  и     √-
y = 3 2cosα  соответственно. Хорды пересекаются в точке    √ -     √-
N (3 2sinα;3 2cosα )  , которая принадлежит ω  , так как         √-        √ -
|ON |2 = (3 2sinα)2+ (3 2cosα)2 = 18 <25 =R2  . Эта точка N  является единственной общей точкой двух частей Φ(α)  .

Периметр Φ (α)  равен Σ1+ Σ2  , где Σ1  — сумма длин дуг AC  и BD,Σ2  — сумма длин хорд AB  и CD  . Угол между AB  и  CD  равен π2  , поэтому

Σ1 = 2⋅ π⋅R = 5π
      2

Расстояния от точки O  до AB  и CD  равны ρ1 =|3√2sinα| и ρ2 = |3√2cosα| соответственно, поэтому, используя неравенство      ∘ -----
a+2b ≤  a2+2b2  о среднем квадратическом и среднем арифметическом, получаем

     ∘R2-− ρ2+ ∘R2-−-ρ2 ∘ --2----√-----2---√------2
Σ24 = ------12-------2-≤  2R-−-(3-2sinα)2-−-(3-2-cosα)-= 4.

Равенство достигается при

∘R2-−-ρ2-=∘R2-−-ρ2  ⇔  ρ1 = ρ2 ⇔   |sin α|= |cosα|  ⇔   |tgα|= 1  ⇔  α = π+ πn,n∈ ℤ
      1         1                                                  4   2

Тогда Σ2 = 16  , а M = max(Σ1 +Σ2)= 5π+ 16  .

Ответ:

 5π+ 16 при α = π+ πn, где n ∈ℤ
             4   2

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!