Тема . ПВГ (Покори Воробьёвы Горы)
Уравнения, неравенства и системы на ПВГ
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела пвг (покори воробьёвы горы)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#78980

Решите систему

(| √x2-− 2x+-4⋅log (4 − y)= x
{ ∘y2-−-2y-+4⋅log2(4− z)= y
|( √ 2--------  2
    z − 2z+ 4⋅log2(4− x)= z

Источники: ПВГ - 2020, 11.4 (см. pvg.mk.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Что сразу видно на счет этой системы? Что она симметрична, а также что в каждом уравнении используется только 2 переменных. То есть мы можем ввести функции f и g так, чтобы у нас получилось равенство вида g(y) = f(x), g(z) = f(y), g(x) = f(z). Зачем нам так делать? Потому что мы можем эти функции исследовать и что-то понять про них.

Подсказка 2

Возьмем f(x) = x/sqrt(x^2 - 2x + 4). g(x) = log_2(4 - t). Ого, но ведь производная f на всей области определения больше нуля! Это дает нам возможность перехода вида f(a) > f(b) <=> a > b. Аналогично можно сказать и про g, только на счет убывания. Тогда, идейно, остается найти какое-то одно решение системы и доказать, что других нет.

Подсказка 3

Подходит решение (2, 2, 2). Теперь можно предположить, что наша система имеет другое решение, то есть хотя бы 1 переменная не равна 2. Пусть тогда x < 2. Если у нас есть это неравенство и неравенство из 2-ой подсказки, то как нам прийти к противоречию (показать, что тогда х > 2)?

Показать ответ и решение

Введём в рассмотрение функции

     ----t----
f(t)= √t2−-2t+4-и g(t) =log2(4− t)

Под радикалами находятся заведомо положительные выражения x2− 2x +4= (x− 1)2+ 3,  поэтому на них можно поделить, а система примет такой вид:

(
|{ g(y)= f(x)
|( g(z)= f(y)
  g(x)= f(z)

Область определения системы задаётся тем, что каждая переменная меньше 4.

На этой области определения функция g(t)  монотонно убывает, а функция f(t)  имеет положительную производную:

f′(t)= -2-4−-t--3 >0 при t< 4,
      (t − 2t+4)2

поэтому является монотонно возрастающей.

Далее существует два способа решения:

Первое решение.

Заметим, что x= y = z = 2  является решением системы. Покажем, что других решений нет.

Действительно, пусть x <2.  Но тогда

log2(4− y)= f(x)< f(2)= 1  =⇒   4− y < 2 =⇒  y > 2 =⇒

log (4 − z)= f(y)> f(2)= 1 =⇒   4− z >2 =⇒   z < 2 =⇒
  2

log2(4 − x)= f(z)< f(2) =1 =⇒   4− x< 2  =⇒  x >2

сразу же получаем противоречие. Ясно, что случай 2< x< 4  рассматривается полностью аналогично.

Второе решение.

В силу обратимости функции g  получается явно выразить любую из переменных, причём выражаются они одинаково в силу цикличности системы:

y = 4− 2f(x) =4 − 2f(4−2f(z)) =4− 2f(4−2f(4−2f(y)))

y = h(h(h(y)))),

где функция h(u)= 4− 2f(u)  монотонно убывает по правилам монотонности сложной функции.

Тогда в правой части уравнения функция s(y)=h(h(h(y)))  монотонно убывает, а в левой части уравнения функция t(y)= y  , очевидно, монотонно возрастает. Поэтому равенство t(y)= h(y)  возможно не более, чем в одной точке. И при y = 2  оно как раз достигается. Всё проделанное справедливо и для оставшихся двух переменных.

Ответ:

 (2;2;2)

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 обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или 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!