Тема . Задачи с параметром

Графика. Отрезок, ромб, квадрат

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#78774

На координатной плоскости нарисован квадрат, все вершины которого лежат на графике функции y = x3− ax  . Известно, что одна из диагоналей квадрата лежит на прямой y = −4x  , а центр совпадает с началом координат. Найдите значение параметра a  и площадь квадрата.

Источники: Физтех-2023, 11.4 (см. olymp-online.mipt.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Во-первых, давайте заметим, что наша функция нечётная, а потому она центрально-симметрична. Если одна диагональ имеет угол наклона -4, а диагонали перпендикулярны, то какой угол наклона имеет другая диагональ?

Подсказка 2

Верно, с тангенсом 1/4. Если x₀ — абсцисса точки B, которая лежит в 4-ой четверти, то её ордината имеет значение -4x₀. При этом у точки квадрата, которая лежит в первой четверти, то её координаты это (4x₀, x₀). Что даёт нам тот факт, что мы знаем, что две точки лежат на графике x³ + ax? Что это значит для поиска площади?

Подсказка 3

Значит, можно подставить эти два значения в уравнение графика и поскольку точки принадлежат графику, то и подставив значения, мы получим равенство. Откуда можно найти и а, и х₀. А найти диагональ (чтобы найти площадь) совсем нетрудно, если мы знаем про нечётность функции (про симметричность координат противоположных точек)

Показать ответ и решение

Пусть A  и B  — вершины квадрата, лежащие в первой и четвёртой четвертях соответственно; O  — начало координат.

PIC

По условию точка B  лежит на прямой y = −4x  . Если x0  — абсцисса точки B  , то x0 >0  , а координаты точки B  — это (x0;−4x0) . Так как точка A  получается из B  поворотом на 90∘ против часовой стрелки вокруг точки O,  то её координаты (4x0;x0) . Поскольку обе точки лежат на графике y =x3− ax  , получаем и решаем систему уравнений (учитываем, что x0 ⁄= 0  )

{
   −4x0 = x30− ax0
   x0 = 64x30− 4ax0

{
  a= x20+ 4
  4a= 64x20 − 1

{     2
  a= x0+ 4
  4x20+16= 64x20− 1

{
  x20 = 1670
  a= 25607

Пусть OA= d  — половина диагонали квадрата. Тогда

OA2 =(4x0)2+ x20 = 17x20

Площадь квадрата S  равна полупроизведению его диагоналей, то есть

S = 1⋅2d⋅2d= 2d2 = 289
   2             30
Ответ:

 a = 257; S = 289
    60     30

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!