ДВИ в МГУ - задания по годам → .15 ДВИ 2024
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Многочлен с действительными
и
допускает разложение
с некоторыми положительными . Найдите все возможные значения
.
Источники:
Подсказка 1
Очевидно, что нам нужная какая-то ещё информация о коэффициентах и/или корнях. Какие красивые теоремы мы знаем о корнях многочлена?
Подсказка 2
Теорема Виета существует не только для квадратных трёчхленов! Если вы не помните её точную формулировку, то можно аккуратно раскрыть скобочки в разложении.
Подсказка 3
Итак, мы знаем точно чему числено равны сумма и произведение корней. А как ещё мы можем сравнить эти же выражения?
Подсказка 4
Из суммы можно красиво сделать среднее арифметическое, а из произведения – среднее геометрическое. В каком случае они равны?
Подсказка 5
Неравенство о средних говорит нам о том, что среднее арифметическое может быть равно среднему геометрическому только если равны все члены последовательности. Вот мы и установили корни!
Замечание. В оригинальном условии на экзамене была опечатка, которая делала задачу некорректной. Решение приведено для нового условия, которое дано на сайте.
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
По обобщенной теореме Виета получаем и
Тогда получаем, что
По неравенству о средних мы знаем, что равенство в таком неравенстве достигается только при Тогда
получаем
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Расстояние от середины высоты правильной четырёхугольной пирамиды до боковой грани равно а до бокового ребра —
Найдите
объём пирамиды.
Источники:
Подсказка 1
Возможно, стоит взять какую-то более удобную точку, расстояния от которой относятся к данным в условии расстояниям известным образом. Это поможет нам упростить работу! Пусть такой точкой станет основание высоты пирамиды.
Подсказка 2
Итак, нам нужно установить что-то о связи между боковым ребром пирамиды и её основанием, после этого задача будет решать несложным счётом! Как это можно сделать? Чем тут помогут проведённые перпендикуляры-расстояния?
Подсказка 3
Итак, у нас есть два прямоугольных треугольника с общим катетом-высотой, известными отношениями двух других катетов (отрезки внутри квадрата) и известными высотами – хватит ли этого, чтобы найти отношение бокового ребра пирамиды и апофемы?
Подсказка 4
Осталось обозначить какой-нибудь буквой одно из рёбер пирамиды: внимательная работа с прямоугольными треугольниками поможет нам выразить через эту же переменную данные расстояния и добить задачу!
Пусть нам дана правильная четырехугольная пирамида с основанием
Пусть
— основание высоты этой пирамиды.
Заметим, что расстояние от
до плоскости
равно удвоенному расстоянию от середины высоты до этой плоскости. Аналогично с
расстоянием до бокового ребра
Пусть
— перпендикуляр к
а
— перпендикуляр к апофеме
плоскости
Так как — середина
то
А также поскольку
— высота, то
Тогда
перпендикулярна
в
частности, перпендикулярна и к
Тогда получается, что
перпендикулярна к
а значит,
как расстояние от
основания высоты до боковой грани.
Положим, что тогда
так как в квадрате диагональ в
раз длиннее стороны. Теперь запишем отношения
площадей прямоугольных треугольников
и
Теперь пусть тогда
А из прямоугольного треугольника
по теореме Пифагора
Теперь
же из треугольника
по теореме Пифагора:
Тогда по формуле высоты для этого же треугольника:
Наконец, по формуле объема пирамиды: