Тема . Системы уравнений и неравенств

Системы неравенств

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#96524

Напряжённость электрического поля в точке (x,y)  описывается функцией

       (   )x2+y2
E(x,y)=  2201     .

Найдите максимальное значение напряжённости в области, задаваемой неравенствами

|ax+ y|≤b, |ax− y|≥ b,

где a  и b  — фиксированные вещественные числа.

Показать ответ и решение

Функция E (f)= (20)f
       21  монотонно убывает при f ∈ [0,∞ ).  Рассмотрим величину f(x,y)= x2+ y2,  если переменные удовлетворяют неравенствам

|ax+ y|≤b, |ax− y|≥ b.

Максимум E  соответствует минимуму f.

1. Если b <0  , то множество решений системы неравенств пусто. Функция не определена.

2. Если b =0  , то неравенства равносильны уравнению ax+ y = 0  , откуда f(x,− ax)= g(x)= (1+ a2)x2  . Максимум E (x,y)  будет до стигаться в начале координат и будет равен 1.

3. Пусть b> 0,a= 0.  Тогда система неравенств равносильна уравнению |y|= b  и                2   2  2
f(x,y)= f(x,|b|)=x  +b ≥ b.  Максимум равен (20)b2
21   .

4. Пусть b> 0,a> 0.  Тогда получаем систему ограничений

−b− ax ≤y ≤b− ax, (y ≤ ax− b или y ≥ ax+ b).

Она задает на плоскости область между двумя параллельными прямыми y = −b− ax  и y = b− ax  и вне ромба с вершинами (0;±b),(±b∕a;0).  Функция f  есть квадрат расстояния от начала координат до точки области. Точки с одинаковым расстоянием от O  образуют окружность. Минимум расстояния имеют точки касания сторон ромба со вписанной в ромб окружностью. Найдем ее радиус r.

Рассмотрим площадь ромба S =d1d2∕2.  Его диагонали имеют длины d1 =                2
2b∕a,d2 = 2b,S = 2b ∕a,  сторона     ∘ 2------2  √ -2---
− c=  b +(b∕a) = b a +1∕a.

Рассмотрим площадь прямоугольного треугольника с катетами b∕a,b,  составляющего четверть ромба:

                         ∘-----
SΔ = S∕4 =b2∕(2a)= (1∕2)cr= b a2+ 1∕(2a)

Отсюда

                        2
r = √-b2---, fmin = r2 =-b2---
     a + 1            a +1

5. Случай b >0,a< 0  аналогичен предыдущему и приводит к такому же результату.

Объединяя результаты 3 − 5  , получаем короткий ответ.

Если b< 0,  то функция f  не определена. Если b≥ 0,  то

      ( 20)-b22-
Emax =  21 a +1
Ответ:

(20)ab22+1
21  при b ≥0

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!