Тема . Росатом - задания по годам

Росатом 2020

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#126017

Арифметическая прогрессия {a }
  n с ненулевой разностью такова, что последовательность b = a ⋅sina
 n   n    n  также арифметическая прогрессия с ненулевой разностью. Найти возможные значения первого члена и разности прогрессии {an},  если для всех n  справедливо равенство    2
2cosan =cosan+1.

Источники: Росатом - 2020, 11.5 (см. olymp.mephi.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Какие выводы можно сделать из уравнения 2cos²(aₙ) = cos(a_{n+1}). Попробуйте выразить cos(aₙ).

Подсказка 2

При всех n cos(a_{n+1}) ≥ 0 и |cos(aₙ)| = √( cos(a_{n+1}) / 2 ) ≤ 1 / √2. Что тогда можно сказать об aₙ?

Подсказка 3

Все значения aₙ попадают на участок [π/4;π/2]. Попробуйте подумать о разности арифметической прогрессии - d.

Подсказка 4

Что, если d будет больше ближайшего к aₙ числа, кратного 2π?

Подсказка 5

Тогда некоторый член последовательности выйдет за пределы [π/4;π/2]. Проведите аналогичные рассуждения в меньшую сторону.

Подсказка 6

Получим, что d кратно 2π, или d = 2πk, k ∈ ℤ. Как мы можем это использовать?

Подсказка 7

Выразите cos(aₙ) при помощи a₁ и d.

Подсказка 8

Получится, что cos(aₙ) = cos(a₁). Подставьте это в уравнение из условия.

Подсказка 9

Мы получим несколько решений относительно a₁, выразите через них aₙ и bₙ.

Показать ответ и решение

Из уравнения

    2
2cos(an)= cos(an+1)

следует, что при всех n

cos(an+1)≥ 0

          --------
         ∘ cos(an+1)- -1-
|cos(an)|=      2   ≤ √2-

На тригонометрическом круге все значения an  попадают на участок [π π]
 4;2 .

PIC

{an} является арифметической прогрессией, докажем, что ее разность d  должна быть кратна длине окружности 2π.

Если бы величина d  была больше ближайшего к an  числа, кратного 2π,  то один из следующих членов последовательности, располагаясь на единичной окружности против часовой стрелки от an  и смещаясь от него на постоянное значение вдоль дуги, выйдет за участок [   ]
 π4;π2 .

Аналогично, если величина d  меньше ближайшего к an  числа, кратного 2π,  то один из следующих членов прогрессии, располагаясь по часовой стрелке от an  и смещаясь от него на постоянное значение вдоль дуги, выйдет за участок [π4;π2].

Тогда получаем, что

d= 2πk, k∈ ℤ

По условию, d ⁄=0,  следовательно, k⁄= 0.  Получаем, что при всех n

cos(an)= cos(a1+(n− 1)d)= cos(a1+ (n − 1)⋅2πk)= cos(a1)

Определим первый член прогрессии

2cos2(a1)=cos(a1)

⌊ cos(a )= 0
⌈    1   1
  cos(a1)= 2

⌊ a1 = π +2πm, m ∈ℤ
⌈     2π
  a1 = ± 3 + 2πm, m ∈ ℤ

Тогда из первого решения получаем

     π
an = 2 + 2πm+ (n− 1)2πk

bn =an

Из двух оставшихся

     π
an = ±3 +2πm + (n − 1)2πk

     √-
bn = ±-3an
      2
Ответ:

1) a = π +πm,m ∈ Z;d= 2πk,k ∈Z,k⁄= 0
 1  2

2)     π
a1 = 3 + 2πm, m∈ Z;d= 2πk,k ∈Z,k⁄= 0

3)      π
a1 =− 3 + 2πm,m ∈Z;d= 2πk,k∈Z,k ⁄=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!