Тема Звезда (только задачи по математике)
Уравнения и неравенства на Звезде
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела звезда (только задачи по математике)
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#83742

Даны числа x,y,z  такие, что

 x    4    6
4 + sin y+ ln z = 16

Докажите, что

 x+1     2     3
2   + 3sin y− 6ln z ≤ 28

Источники: Звезда - 2024, 11.3 (см. zv.susu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Тригонометрия, логарифм и показательная функция в одном месте — вряд ли мы здесь обойдёмся банальными преобразованиями. Видно только, что первое выражение, равное 16, — сумма трёх квадратов каких-то величин, а во втором выражении стоят похожие величины, но без квадратов. Какие есть неравенства, связывающие такие суммы?

Подсказка 2

Неравенство Коваля-Белова-Шурыгина! Ой, то есть Коши-Буняковского-Шварца) Ну то самое про квадрат суммы и сумму квадратов. Говоря по простому, это факт, что скалярное произведение не больше произведения длин (это же и так понятно, да?..) Давайте соорудим векторы с нужными координатами!

Подсказка 3

Компоненты первого вектора — величины, сумма квадратов которых равна 16. А второй вектор нужно подобрать так, чтобы их скалярное произведение выглядело как то выражение, которое не должно превосходить 28. Пробуйте!

Показать доказательство

Используем неравенство КБШ в векторном виде. Рассмотрим векторы ⃗a= (2x;sin2y;ln3z) и ⃗b= (2;3;−6).  Скалярное произведение

      x+1     2     3
⃗a ⋅⃗b =2   + 3sin y− 6ln z ≤ |⃗a|⋅|⃗b|

Имеем

⃗   √--------
|b|=  4+ 9+ 36 =7

|⃗a|= ∘4x+-sin4y+-ln6z =4

Тогда получаем, что

2x+1+ 3sin2y− 6ln3z ≤ 28

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#69372

Решите уравнение

 4     tgx       x4
(x − 2)(2   − 1)+ (3 − 9)tgx =0

Источники: Звезда - 2023 (см. zv.susu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

"По-нормальному" мы это уравнение точно не решим, поэтому давайте вспоминать все хитрости, которые у нас есть. В уравнение мы видим похожие конструкции в обоих слагаемых. Попробуйте ещё получше преобразовать tg(x), 3^x⁴-9 и 2^{tg x}-1, чтобы они стали совсем идентичными. Как тогда их можно связать между собой?

Подсказка 2

Верно, если записать tg(x)=tg(x)-0, 2^{tg x}-1=2^{tg x}-2^0 а 3^x⁴-9=3^x⁴-3^2, то это всё намекает посмотреть на уравнение с точки зрения функции. А справа у нас ноль. То есть хорошо бы было просто сказать, что каждое из слагаемых равно нулю. Но у нас может быть такое, что одно положительное, а другое отрицательное... Или не может? Попробуйте понять, почему у нас два слагаемых обязательно одного знака.

Подсказка 3

Верно, можно сказать, что мы сравниваем два числа и степени 3 и 2 возведённые в них. Тогда из-за возрастания 3^x и 2^x знак в таких скобках будет совпадать в скобках с просто выражениями x⁴ и 2 или tg(x) и 0. Всё, теперь можем уже "законно" сказать, что каждое из слагаемых должно быть равно нулю и доделать задачу!

Показать ответ и решение

Функции y = 2t  и y = 3t  - возрастающие, следовательно, выражение 3x4 − 9= 3x4 − 32  имеет такой же знак, как и  4
x − 2  , а выражение  tgx      tgx  0
2   − 1= 2  − 2  имеет такой же знак, как и tgx− 0= tgx  . Таким образом, слагаемые в левой части уравнения - одного знака, равенство нулю возможно лишь в том случае, когда один из множителей равен нулю. Имеем

[  4
  x − 2= 0
  tgx= 0

Решая эти уравнения, получаем ответ.

Ответ:

±√42;πn,n∈ ℤ

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#74588

Известно, что

3b> 9a +c> 0

Докажите, что

b2 > 4ac

Источники: Звезда - 2022 (см. zv.susu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте внимательно посмотрим на неравенство, которое нужно доказать. Где такое выражение чаще всего встречается? Попробуйте подумать в этом направлении.

Подсказка 2

Верно, это дискриминант квадратного трёхчлена с нужными коэффициентами. Тогда давайте рассмотрим трёхчлен ax^2 + bx +c. Как теперь можно переформулировать нашу задачу?

Подсказка 3

Ага, когда наше неравенство будет выполняться, многочлен будет иметь два корня. Тогда нужно просто проанализировать знаки трёхчлена в хороших точках. Какие это могут быть точки, учитывая неравенства, данные по условию?

Подсказка 4

Верно, попробуйте подставить точки 3 и -3 и посмотреть на знаки трёхчлена. Но не забудьте ещё проверить a=0, потому что в этом случае у вас не квадратный трёхчлен. В таком решении это важно.

Показать доказательство

Первое решение.

                      9a +c           2  (9a+ c)2
3b> 9a+ c> 0  ⇐⇒   b> -3--->0  =⇒   b > ---9---

Чтобы доказать  2
b > 4ac,  хочется доказать (9a+c)2
--9--≥ 4ac.  Преобразуем это неравенство:

81a2 +18ac+c2 ≥ 36ac

   2       2
81a − 18ac+c ≥ 0

(9a− c)2 ≥0

Верно, поэтому было верным и

         2
b2 > (9a-+c)-≥ 4ac
       9

Значит, b2 >4ac.

Второе решение.

Нам нужно доказать, что b2− 4ac> 0,  а это очень напоминает дискриминант, поэтому давайте придумаем квадратный трёхчлен с таким дискриминантом и докажем, что он имеет 2 корня. Очевидно, подходит f(x)= ax2+bx+ c.  Всегда ли мы можем рассматривать его дискриминант? Нет, в случае a =0  никакого дискриминанта нет, поэтому его надо рассмотреть отдельно — благо, тут всё просто и понятно, 3b> 0  =⇒  b2 > 0,  а 4ac= 0,  значит, b2 >0 =4ac.

Теперь рассмотрим случай, когда a ⁄=0.  В неравенстве из условия было 3b,  поэтому давайте попробуем подставить 3 и -3.

f(3)= 9a+ 3b+c> 0, так как 3b> 0 и 9a+c >0

f(−3)= 9a − 3b+ c< 0, так как 3b>9a+ c

То есть квадратный трёхчлен принимает положительные и отрицательные значения, а значит, он имеет 2 корня! И его D = b2 − 4ac> 0.

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!