Тема . Задачи с параметром

Алгебра. Задачи без идеи, решающиеся аналитически

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#83309

Область G  на плоскости, ограниченная двумя параболами y =− 2x2 +3x  и y = x2+ px +q,  имеет площадь 32. Вертикальная прямая x =1  разбивает её на две равновеликие части. Найти p  и q  .

Источники: Росатом - 2024, региональный вариант, 11.4 (см. olymp.mephi.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Площади, графики, да тут всё намекает на определённый интеграл, а чтобы его найти надо посмотреть на модуль разности графиков, именно модуль, потому что площадь должна быть не отрицательной!

Подсказка 2

Нам сказано, что прямая x = 1 разбивает график на 2 равновеликие части, а парабола сама по себе фигура довольно симметричная, не можем ли мы что-то сказать про точку x = 1 для параболы?

Подсказка 3

Верно, это абсцисса вершины параболы, а мы умеем находить её через коэффициенты параболы, остаётся только посчитать определённый интеграл и получить условие на q, и задача будет уничтожена!

Показать ответ и решение

Обозначим данные параболы y(x)= −2x2+3x
1  и y (x)= x2+ px+ q,
 2  пусть они пересекаются в точках с абсциссами x1 < x2.

Ограниченная ими площадь (над одним графиком и под другим) равна модулю разности площадей под графиками на отрезке [x1,x2].  А это по формуле Ньютона-Лейбница считается как

||∫ x2       ∫ x2     ||  ||∫ x2( 2          )  ||
|| x1 y1(x)dx− x1 y2(x)dx||= ||x1 3x + (p − 3)x+ qdx||

Заметим, что полученный интеграл равен площади под графиком параболы 3x2+(p− 3)x+ q  на отрезке [x1,x2]  . По условию прямая x =1  делит эту площадь на две равновеликие. Значит, x= 1  — абсцисса вершины этой параболы. С одной стороны, она равна 3−6p,  а с другой стороны, x1+2x2= 1.  Тогда находим

3−-p =1  =⇒   p= −3
  6

Теперь запишем данное в условии значение площади и получим уравнение на оставшийся параметр:

    |               |
32= ||∫ x2(3x2− 6x+ q)dx||=||(x3− x3− 3(x2 − x2)+q(x − x))||=
    |x1             |    2  1    2   1     2  1

  |                              | |                                 |
= |(x2− x1)(x21 +x22+ x1x2 − 3x1− 3x2 +q)|=|(x2 − x1)((x1+x2)2− x1x2− 3(x1+ x2)+q)|=

  ||           2q||  |||∘---4q    2q|||   (∘ ---q)3
= ||(x2− x1)(−2+ 3-)||= || 4− -3 (2− 3-)||= 4  1− 3

   (∘---q)3
8=   1 −3

      q
4= 1− 3

q = −9
Ответ:

 p =−3,q = −9

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!