Системы на Физтехе
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите систему уравнений
Подсказка 1
Первое уравнение выглядит не очень приятным, так что попробуем разобраться со вторым уравнением. Тут у нас ограниченный корень и сумма модулей. Чем можно воспользоваться?
Подсказка 2
Правильно, оценкой. Аккуратно оценим обе части уравнения и подумаем при каких условиях достигается равенство.
Подсказка 3
Отлично, у нас получилась единственная пара (y,z), которую можно подставить в первое уравнение и найти x.
Подсказка 4
Чтобы не возводить в много раз в квадрат уравнение, сделаем замену корней на a и b. Тогда можно записать систему и найти x.
Рассмотрим второе уравнение системы. Правая часть не больше 13, так как
Попробуем оценить левую часть второго уравнения. Рассмотрим которое не меньше так как где В итоге имеем
Прибавим к последнему неравенству тогда получим
Из последнего выражения делаем вывод, что левая часть второго уравнения системы не меньше В итоге, получили, что левая часть не меньше а правая часть не больше Следовательно, чтобы достигалось равенство необходимо, чтобы Подставим полученные значения и в первое уравнения системы для нахождения
Сделаем замену
Заметим, что Запишем систему
Рассмотрим, когда числитель становится равным 0
Из последнего уравнения получаем совокупность решений
С учетом ограничений получаем следующие
Тогда сделаем обратную замену
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите систему уравнений
Источники:
Подсказка 1
Для начала запишем ОДЗ для первого уравнения, а после этого можем возвести в квадрат. Давайте теперь попробуем перебрать известные нам способы решения. Вот некоторые из них: сложение и вычитание уравнений, решение однородного уравнения, замены различные, решение квадратного уравнения относительно x или y. Какие из них целесообразно здесь применить? Попробуйте сделать это!
Подсказка 2
Попробовали? Скорее всего, заменой ничего не вышло, потому что общих частей особо нет, да и к однородному вряд ли получилось свести. А что если решить первое уравнение, как квадратное относительно одной из переменных? Кажется, что страшное выражение и ничего не выйдет, но не попробуете — не узнаете!
Подсказка 3
Верно, например, после решения квадратного уравнения относительно y в дискриминанте получается полный квадрат, а значит, мы можем выразить y через x. Осталось только подставить каждое из выражений во второе уравнение, найти x и y, и победа! Но не забудьте учесть ОДЗ!
Первое уравнение при условии равносильно уравнению
Решая это уравнение как квадратное относительно переменной имеем
Подставляем во второе уравнение исходной системы.
Если то
Получаем две пары и
Если то
Также имеем две пары и
Из четырёх найденных пар чисел неравенству удовлетворяют только две из них:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите количество пар целых чисел , удовлетворяющих системе неравенств
Ответ должен быть представлен в виде алгебраической суммы не более двух слагаемых.
Пусть . В силу того, что выпукла вниз, а - линейная, графики функций и могут иметь не более двух общих точек (достаточно взять вторую производную разности). Координаты обеих точек легко подобрать. Действительно, и . На промежутке график лежит ниже графика . Поэтому система имеет целочисленные решения только при целых (так как первое неравенство системы строгое, точки пересечения графиков не являются решениями системы).
Заметим, что на отрезке графики функций и лежат выше оси . Поэтому искомое количество целочисленных точек мы получим, если из количества целочисленных точек с неотрицательными ординатами, лежащих под графиком на отрезке , вычтем количество целочисленных точек с неотрицательными ординатами, лежащих под графиком на отрезке . При этом мы учтём, что первое неравенство системы строгое, а второе — нет.
Найдём . Так как на отрезке лежат целочисленные точки, то
Найдём
Искомое количество равно
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите количество пар целых чисел , удовлетворяющих системе неравенств
Ответ должен быть представлен в виде алгебраической суммы не более трёх слагаемых.
ОДЗ:
Заметим, что . Заметим, что если , то и при функция возрастает. . Значит, и . Заметим, что при функция и значит, как минимум одно решение с таким есть. При такое решение тоже есть и это .
Тогда нас интересует такая сумма
Ее можно разложить на части
Итак,
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все пары положительных чисел , удовлетворяющих системе уравнений
Обозначим (при этом ). Тогда , , так как по условию и положительны. Система принимает вид
Из первого уравнения следует, что или . Если , то , откуда ; тогда . Если , то , откуда ; тогда .
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите систему уравнений
Пусть . Тогда
Из получаем, что Подставим во
Домножим обе части уравнения на и раскроем скобки:
Подберём корни: — один из корней. Тогда вынесем за скобки:
Найдём корни второй скобки: — не подходит, так как Значит, единственное возможное значение — это
Тогда Получаем систему:
Отсюда получаем, что
Таким образом, система уравнений имеет единственное решение —
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите систему
Источники:
Подсказка 1
Домножим на знаменатели, учитывая все ограничения, и сложим три уравнения, упростив итоговое.
Подсказка 2
Мы смогли выразить три попарных произведения через x+y+z и какой-то коэффициент. Учитывая ограничения, мы на сумму переменных запросто можем поделить, а значит выразить две каких-то буковки через третью и найти её :)
Домножив каждое уравнение на произведение знаменателей, получим систему
Сложив почленно все три уравнения и разделив полученное равенство пополам, получаем равенство
Вычитая из него каждое из уравнений последней системы, находим, что
Разделив первое уравнение на второе (это возможно, так как из ОДЗ исходной системы следует, что ), получаем, что , а разделив первое на третье - что . Тогда второе уравнение принимает вид , откуда .
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите систему
Второе уравнение очень напоминает квадрат тройной суммы, но, к сожалению, им не является, однако можно написать его в таком виде
Что эквивалентно
Остаётся разобрать 4 полученных случая. Например, если , то из первого неравенства
И . Остальные случаи точно также дают ровно одно решение, откуда получаем ответ.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите систему уравнений
Источники:
С учётом замены первое уравнение равносильно или , однако для неотрицательности подкоренного во втором уравнении , откуда подходит только . С учётом первого уравнения системы второе уравнение превращается в . Мы преобразовали систему из условия к:
Тогда .
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите систему уравнений
Источники:
Подсказка 1!
1. заметим, что у нас уравнения симметричные. тогда вычтем, например, из второго третье и разложить на множители. из-за симметрии и слева, и справа будет общий множитель (y-z). тогда можно на него сократить и выразить из оставшегося х через y и z! // не забываем, что нельзя делить на ноль
Подсказка 2!
2. осталось аккуратно подставить, разобрать оба случая (деление на ноль и нет деления на ноль), не забываем сделать проверку, если у вас неравносильные переходы
Вычтем третье уравнение из второго
В первом случае подставим
Для имеем , иначе и
Получаем тройки и ,
Во втором случае , получаем
Отсюда
В первом случае , не умаляя общности, , тогда , откуда добавляется решение , а также для в силу симметрии.Bо втором . Отсюда легко найти оставшиеся две тройки . Проверкой убеждаемся, что они подойдут.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решить систему уравнений
Источники:
Подсказка 1
Какое уравнение выглядит проще и что с ним можно сделать, как преобразовать?
Подсказка 2
Конечно, второе уравнение выглядит приятнее, и мы можем просто возвести обе части в квадрат, чтобы избавиться от корня. И оно сразу на скобочки раскладывается, как тогда можем продолжить решение?
Подсказка 3
Мы знаем, чему равен x, тогда можем просто подставить это в первое уравнение, чтобы найти y! Получаются показательные уравнения, которые уже легко решаются через замену
Рассмотрим второе уравнение системы. Потребуем, чтобы и возведем его в квадрат, тогда получим:
Откуда получаем
Тогда либо либо
Если (подставим в первое уравнение системы):
Если же
Сделаем замену и получим уравнение:
Корни которого будут равны и
При нужно решить уравнение . Получаем, что Вспоминаем, что значит, это решение не подходит.
При нужно решить то есть а Проверим, что
Значит, это решение нам подходит.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Подсказка 1
С первым неравенством всё понятно, а чтобы построить график функции из второго неравенства, нужно выделить полные квадраты. Чтобы понять, какие точки удовлетворяют третьему неравенству, нужно рассмотреть части плоскости, на которые 2 прямые её делят, и понять, какие знаки в этих частях имеет каждая из линейных функций. И всё, картинка готова!
Подсказка 2
Не забываем, что площадь сегмента находится как разность площадей соответствующего сектора и треугольника, и на этом знаний нам достаточно. Осталось внимательно найти нужные площади и радоваться жизни!
(a) Первому неравенству удовлетворяют точки, лежащие в квадрате (рис.) с вершинами Площадь этого квадрата
(b) Второму неравенству, которое можно записать в виде
удовлетворяют точки, лежащие вне круга радиуса с центром в точке
Площадь заштрихованного на рис. сегмента равна а площадь фигуры, координаты точек которой удовлетворяют первым двум неравенствам, равна
(c) Прямые и пересекаются в точке и проходят соответственно через точки и
Третьему неравенству удовлетворяют точки двух вертикальных углов с вершиной один их этих углов — угол, образуемый лучами и и содержащий точку
Пусть — площадь фигуры, координаты точек которой удовлетворяют всем трем неравенствам системы, — сумма площадей треугольников и Тогда
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найти площадь фигуры , которая задается на координатной плоскости системой неравенств
Первое неравенство определяет множество точек, лежащих вне и на границе круга с центром в точке и радиусом .
Решив второе неравенство, получим . Поэтому второе неравенство задает вертикальную полосу, лежащую между прямыми и (включая и точки этих прямых).
Наконец, третьему неравенству удовлетворяют точки множества , которое состоит из двух острых вертикальных углов, образованных прямыми и (включая и точки этих прямых), так как в точке , принадлежащей множеству , левая часть неравенства положительна. Множество заштриховано на рисунке ниже, а указанные прямые обозначены и .
Прямая пересекается с прямыми и в точках и , а прямая пересекается с теми же прямыми в точках , . Далее, прямая касается окружности , так как система уравнений
имеет единственное решение ; наконец, прямая проходит через центр этой окружности.
Итак, фигура — это трапеция , из которой удален полукруг радиуса с центром в точке . Искомая площадь равна