ДВИ в МГУ - задания по годам → .02 ДВИ 2011
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите систему неравенств
Подсказка 1
Выделите полный квадрат в первом уравнении системы. Не напрашивается ли сюда какая-нибудь замена?) Пусть, например, u = x + y, а v = 3y
Подсказка 2
Перепишите систему после замены. Попробуйте теперь сложить два неравенства, предварительно умножив одно из них на коэффициент так, чтобы в итоге в правой части сумма была ноль!
Подсказка 3
Давайте повыделяем полные квадраты. И, кажется, у нас вышла красота: сумма двух квадратов меньше, либо равна нулю... Сделайте выводы!
Перепишем систему
Пусть . Получим систему
После сложения получаем
Легко проверить, что эта пара подходит и в систему неравенств до сложения, потому что неравенства обращаются в равенства. После обратной замены получаем
Откуда
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Медианы и
треугольника
пересекаются в точке
. Найдите длину отрезка
, если
и известно, что вокруг
четырехугольника
можно описать окружность.
Подсказка 1
Назовём третью медиану CN. Заметим, что LM — средняя линия △АВС. Поотмечайте вытекающие из этого равные углы. Также отметьте доступные Вам равенства во вписанном четырёхугольнике KLСМ.
Подсказка 2
Удаётся ли заметить что-нибудь интересное? Например, подобные треугольники. Рассмотрите внимательно △AKN и △ANC, сколько у них пар соответственно равных углов?
Подсказка 3
Запишите отношения соответственных сторон в подобных треугольниках. Какие-то стороны Вы знаете, в других Вам известно лишь отношение — Вы ведь знаете, в каком соотношении медианы делятся точкой пересечения. Осталось лишь найти из получившегося равенства искомый отрезок!
Первое решение.
Пусть оставшаяся медиана пересекает сторону
в точке
тогда
Отметим равные углы, используя
параллельность
(средняя линия) и вписанность
.
Далее воспользуемся подобием (у них пара равных углов по две дужки и один общий):
Так как то
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Второе решение.
Пусть при гомотетии с центром в точке и коэффициентом
точка
переходит в точку
тогда
а по свойству
центроида
где
— середина
Описанная окружность треугольника переходит в описанную окружность треугольника
по теореме о пересекающихся
хордах в получившейся окружности
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Решите уравнение
Подсказка 1
Подумаем, а в каких случаях логарифмы удобно проверять на равенство?
Подсказка 2
Когда основания в них равны! А как связаны основания у логарифмов из условия?
Подсказка 3
4 — это степень двойки!
Запишем ОДЗ:
Сделаем преобразования:
Тогда получаем
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
В кубе с ребром 1 расположены две сферы различных радиусов. Первая касается плоскости основания и двух соседних боковых граней куба. Вторая сфера касается двух других боковых граней куба, грани куба, параллельной основанию, и первого шара. Чему равна сумма радиусов сфер?
Источники:
Подсказка 1
Давайте сначала вспомним, что мы знаем о сфере, вписанной в некую фигуру. Есть что-то особенное в ее местоположении?
Подсказка 2
Да, центр сферы лежит на биссектрисе трёхгранного угла, в который вписана сфера! Тогда что можно сказать о центрах наших сфер, раз они вписаны в куб?
Подсказка 3
Они лежат на диагонали куба, так как диагональ куба как раз и является биссектрисой соответствующих трёхгранных углов. А кусочек диагонали между центрами как раз и есть сумма радиусов, которую нам нужно найти! Длину чего тогда стоит узнать и какую плоскость тогда имеет смысл рассмотреть?
Подсказка 4
Пусть это будет сечение куба, перпендикулярное основанию и содержащее эту самую диагональ. Раз уж сферы касаются граней куба, то что имеет смысл отметить дополнительно?
Подсказка 5
Радиусы, проведенные в точки касания окружностей и оснований, тоже будут лежать в этой плоскости сечения. Может быть, в таком случае выйдет как-то выразить оставшиеся кусочки диагонали тоже через радиусы окружностей?
Подсказка 6
Зная длину ребра куба, легко можем вычислить длину диагонали куба, а также синус угла между этой диагональю и основанием. А зная синус угла, можно и оставшиеся отрезочки диагонали через радиусы выразить. Осталось только записать их сумму и выразить сумму радиусов!
Заметим, что центры обеих сфер лежат на диагонали куба, причём на одной и том же, поскольку касаются разных боковых граней.
Действительно, прямая, на которой лежит центр сферы, является биссектрисой трёхгранного угла, поскольку центр куба является центром
сферы радиуса , которая касается всех граней, то эта прямая проходит через него. Без ограничения общности, выберем на эту роль
диагональ
.
Пусть тогда
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите наибольшее из значений функции
и точку , в которой это значение достигается.
Подсказка 1
Не совсем удобно работать с функцией, в которой x — степень. Было бы приятнее сделать из неё более привычную нам функцию от t, где t уже зависит от x.
Подсказка 2
А что если поделить числитель и знаменатель на 9^x?
Подсказка 3
Теперь мы ищем максимум f(t) = 1/(t² - t + 1). А когда достигается максимум дроби с константным числителем?
Подсказка 4
Найдите минимум t² - t + 1. Не забываем про x ;)
Разделим числитель и знаменатель на :
Сделаем замену Тогда получаем, что нужно найти наибольшее значение у следующей функции
Наибольшее значение достигается при наименьшем значении знаменателя. Тогда
Тогда наименьшее значение равно и достигается при
Следовательно наибольшее значение равно
и достагается при
при