Тема . АЛГЕБРА

Смешанные уравнения и неравенства (тригонометрия, логарифмы, степени, модули, корни)

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела алгебра
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#70491

Если действительные числа a,b,c  упорядочить по нестрогому возрастанию, получив тройку x  ≤x ≤ x ,
 1   2   3  то число x
2  будем называться средним из чисел a,b,c.  Найдите все значения t,  при каждом из которых среднее из трёх чисел

    3          t              1
a= t − 100t; b= 2− 16; c= sint− 2

положительно.

Источники: Ломоносов-2022, 11.5 (см. olymp.msu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Среднее из трёх чисел положительно, а числа заданы с параметром да еще и в виде функций... Сравнивать такие числа реально сложно, надо подумать, как можно переформулировать вопрос.

Подсказка 2

Если рассуждать в общем, то для того, чтобы среднее из трех чисел было положительно, среди них должно быть не менее двух положительных, иначе условие задачи не выполниться (два числа будут неположительными, а среднее по нестрогому возрастанию уж точно!)

Подсказка 3

То есть нам подойдут случаи, когда два или три числа положительны. Теперь поймем, когда же наши числа будут положительными = найдем нули функций и отметим их на вещественной прямой.

Подсказка 4

Сначала можно отметить нули чисел(функций) a и b, так как кол-во их нулей конечно, расставить знаки функций на каждом промежутке и заметить, что некоторые промежутки нам уже подходят, а некоторые - точно нет.

Подсказка 5

Осталось понять знаки числа(функции) с, это можно сделать только на уже потенциально подходящих нам промежутках, выписать их объединение в ответ.

Показать ответ и решение

Напрямую значения a,b,c  сравнивать сложно. Однако, чтобы среднее из трёх чисел было положительным, необходимо и достаточно, чтобы по крайней мере два числа из тройки были положительны.

    3
a= t − 100t= t(t− 10)(t+ 10)> 0⇒ t ∈(−10;0)∪ (10;+ ∞)

    t
b= 2 − 16> 0⇒ t> 4

                 (              )
c= sint− 1> 0⇒ t∈  2πn+ π;2πn+ 5π , где n ∈ℤ
        2              6      6

Нужно, чтобы хотя бы два из трех чисел были положительны. a> 0  и b> 0  при t> 10,  область (10;+∞ )  идёт в ответ. a≤ 0  и b≤ 0  при t∈(−∞;− 10]∪ [0;4],  эта область в ответе быть не может. На оставшейся области t∈ (− 10;0)∪(4;10]  положительно только одно из чисел a,b.  Значит, в ответ пойдут те её части, где c> 0.  Посмотрим, как пересекаются

                   (     π      5π )
t∈(−10;0)∪ (4;10] и t∈ 2πn+ 6;2πn + 6 , где n ∈ℤ

При n =0  получим интервал   (    )
t∈ π6;5π6 .  Он с областью t∈(−10;0)∪ (4;10]  не пересекается, ведь 0< π6 < 5π6-< 4.

При n =1  получим интервал   (            )
t∈ 2π+ π6;2π+ 56π .  Он лежит в области целиком, ведь 4< 2π+ π6 <2π + 5π6 <10.  Интервал идёт в ответ.

При n =− 1  получим интервал t∈ (− 2π + π6;− 2π + 5π6 ).  Он тоже лежит в области целиком, ведь − 10< −2π+ π6 <− 2π + 5π6-< 0.  Интервал идёт в ответ.

При n =− 2  получим интервал    (     π      5π-)
t∈ − 4π+ 6;−4π+ 6  .  Тут получается такое неравенство:      π             5π
− 4π+ 6 < −10< −4π+ 6 ,  интервал пересекается с областью t∈ (−10;0)∪(4;10],  пересечение - это множество (         5π)
 −10;− 4π + 6 ,  которое пойдёт в ответ.

При остальных n  интервалы заведомо лежат либо далеко левее − 10,  либо правее 10,  и на ответ не повлияют.

В итоге ответ складывается из объединения множеств

       (    π     5π) (      π      5π) (         5π)
(10;+∞ ), 2π+ 6;2π+ 6- , − 2π + 6;−2π+ 6- , −10;−4π+ -6
Ответ:

(− 10;−4π+ 5π)∪(−2π + π ;− 2π + 5π)∪ (2π + π;2π + 5π)∪ (10;+∞ )
          6         6      6        6     6

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!