Уважаемые абитуриенты! Даю решения тестов по математике (вариант 3), предложенных абитуриентам при проведении централизованного тестирования в 2012 году в Беларуси.
А1. Укажите номер рисунка, на котором изображён равнобедренный треугольник: 1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4; 5) 5.
Решение:
Сумма внутренних углов треугольника равна 180⁰. Поэтому верхний угол в треугольнике: 1) 25⁰, 2) 35⁰, 3) 50⁰, 4) 45⁰, 5) 40⁰. У равнобедренных треугольников два равных угла. В 5) они равны по 40⁰. Поэтому 5-й треугольник равнобедренный.
Ответ: 5.
________________________________________________________________________________________________
А2. Укажите верное равенство:
log35
1) log39 = 3; 2) log2828 = 0; 3) 5 = 3; 4) log5353 = 53; 5) log15(1/15) = -1.
Решение:
Так как log53
log39 = log3(3²) = 2 (равенство 1 не верно); log2828 = 1 (равенство 2 не верно); 3 = 5
(равенство 3 не верно); log5353 = 1 (равенство 4 не верно); log15(1/15) = log1515⁻¹ = -1 (равенство 5 верно).
Ответ: 5.
________________________________________________________________________________________________
А3. Сумма всех натуральных делителей числа 20 равна: 1) 9; 2) 42; 3) 7; 4) 41; 5) 21.
Решение:
Натуральные делители числа 20: 1, 2, 4, 5, 10, 20. Их сумма: 1+2+4+5+10+20 = 42.
Ответ: 2.
________________________________________________________________________________________________
А4. Даны квадратные уравнения:
1) 3x² + 12x + 12 = 0; 2) 7x² - 3x - 2 = 0;
3) 5x² + 10x + 5 = 0; 4) 12x² + 4x + 5 = 0;
5) 2x² - 3x - 5 = 0.
Укажите уравнение, которое не имеет корней.
1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4; 5) 5.
Решение:
Уравнение не имеет корней, если её дискриминант D = b² – 4ac < 0.
В каждом уравнении вычисляем дискриминант:
1) D = 12²-4·3·12 = 0; 2) D = (-3)²-4·7·(-2) = 65 > 0;
3) D = 10²-4·5·5 = 0; 4) D = 4²-4·12·5 = -224 < 0;
5) D = (-3)²-4·2·(-5) = 49 > 0.
Ответ: 4.
________________________________________________________________________________________________
А5. Если 10²·α = 537,61278, то значение α с точностью до сотых равно:
1) 5,37; 2) 53,76; 3) 5,38; 4) 53761,28; 5) 5376,13.
Решение:
10²·α = 537,61278, отсюда α = 537,61278/10² = 537,61278/100 = 5,3761278 ≈ 5,38.
Ответ: 3.
________________________________________________________________________________________________
А6. Число 154 является членом арифметической прогрессии 4, 7, 10, 13, … . Укажите его номер.
1) 47; 2) 49; 3) 51; 4) 54; 5) 56.
Решение:
4, 7, 10, 13, … − арифметическая прогрессия
а₁ = 4
d = 3 (разность прогрессии)
an = 154
n −?
Формула общего члена арифметической прогрессии:
an = а₁ + d(n - 1),
отсюда n = (an - а₁)/d + 1, n = (154 - 4)/3 + 1 = 51. n = 51.
Ответ: 3.
________________________________________________________________________________________________
А7. Решите неравенство |-x| ≥ 3.
1) x є [3; + ∞); 2) x є (-∞; - 3]; 3) x є [- 3; 3]; 4) x є (-∞; - 3]U[3; + ∞); 5) x₁ = - 3, x₂ = 3.
Решение:
Применим свойства модуля: |-x| = |x|; |x|² = x². Тогда
|-x| ≥ 3, отсюда
|x| ≥ 3. Обе части неравенства возведём в квадрат.
|x|² ≥ 3² или x² ≥ 3², x² - 3² ≥ 0,
(x – 3)(x + 3) ≥ 0. (1)
Применим метод интервалов (см. рис):
на числовую ось наносим точки ± 3 (точки закрашиваем, т.к. неравенство (1) нестрогое);
на полученных интервалах наносим справа налево знаки “+, -”, чередуя;
т.к. неравенство (1) имеет знак “≥”, то закрашиваем интервалы со знаком “+”;
выписываем ответ (по закрашенной области на рис.).
x є (-∞; - 3]U[3; + ∞).
Ответ: 4.
________________________________________________________________________________________________
1 1
1,6 + 0,4 : ( – + –– )
4 12
А8. Вычислите: ––––––––––––––––– . 1) 2,8; 2) 0,6; 3) 0,28; 4) 60; 5) 28.
0,1
Решение:
1 1 3 1 3+1 4 1
1) – + –– = –– + –– = –––– = –– = – .
4 12 12 12 12 12 3
1
2) 0,4 : – = 0,4·3 = 1,2.
3
3) 1,6 + 1,2 = 2,8.
4) 2,8 : 0,1 = 2,8·10 = 28.
Ответ: 5.
________________________________________________________________________________________________
А9. Площадь круга равна 169π. Диаметр этого круга равен: 1) 26; 2) 13; 3) 26π; 4) 13π; 5) 169.
Решение:
S = 169π
2R − ? (R – радиус круга)
Площадь S круга: S = πR². Тогда 169π = πR², отсюда R = 13 и 2R = 26.
Ответ: 1.
________________________________________________________________________________________________
А10. Найдите наименьший положительный корень уравнения sin2x =
/2 .
1) π/3; 2) π/12; 3) π/6; 4) π/8; 5) π/4.
Решение:
sin2x = =
/2; 2x = (-1)narcsin(
/2) + πn; 2x = (-1)n·π/3 + πn;
x = (-1)n·π/6 + πn/2, n є Z. (1)
Из (1) имеем:
при n = 0, x = (-1)⁰·π/6) + π·0/2 = π/6;
при n = 1, x = (-1)¹·π/6) + π·1/2 = -π/6 + π/2 = π/3;
при n = -1, x = (-1)⁻¹·π/6) - π/2 = -π/6 - π/2 < 0.
Получили наименьший положительный корень: π/6.
Ответ: 3.
________________________________________________________________________________________________
А11. Четырёхугольник MNPK, в котором
N = 136⁰, вписан в окружность. Найдите градусную меру угла К. 1) 68⁰; 2) 90⁰; 3) 44⁰; 4) 180⁰; 5) 136⁰.
Решение:
N = 136⁰
α − ?
Воспользуемся теоремой: Около выпуклого четырёхугольника можно описать окружность тогда и только тогда, когда сумма противолежащих углов равна 180⁰.
Согласно этой теореме имеем (см. рис.):
136⁰ + α = 180⁰, отсюда α = 180⁰ - 136⁰ = 44⁰.
Ответ: 3.
________________________________________________________________________________________________
А12. На одной чаше уравновешенных весов лежат 3 яблока и 1 груша, на другой – 2 яблока, 2 груши и гирька весом 20 г. Каков вес одной груши (в граммах), если все фрукты вместе весят 780 г? Считайте все яблоки одинаковыми по весу и все груши одинаковыми по весу.
1) 95; 2) 85; 3) 90; 4) 75; 5) 105.
Решение:
Обозначим X, Y – вес одного яблока и одной груши соответственно. Составим систему уравнений:
{ 3X + Y = 2X + 2Y + 20
{ 5X + 3Y = 780,
или, после упрощения,
{ X = Y + 20
{ 5X + 3Y = 780.
Подставим X из 1-го уравнения во 2-е
5(Y + 20) + 3Y = 780 или 5Y + 100 + 3Y = 780 или 8Y = 680, отсюда Y = 680/8 = 85 – вес одной груши.
Ответ: 2.
________________________________________________________________________________________________
А13. Прямая а, параллельная плоскости α, находится от неё на расстоянии 3. Через прямую а проведена плоскость β, пересекающая плоскость α по прямой b и образующая с ней угол 60⁰. Найдите площадь четырёхугольника ABCD, если A и B − такие точки прямой а, что AB = 2, а C и D − такие точки прямой b, что CD = 5.
1) 21
; 2) 21; 3) 21
/4; 4) 21/4; 5) 7
.
Решение:
а||α
BE = 3
BKE = 60⁰
AB = 2
CD = 5
SABCD − ?
Так как прямая а параллельна плоскости α, то прямые а и b параллельны (см. рис.). ПоэтомуAB || CD и искомый четырёхугольник ABCD − трапеция, лежащая в плоскости β. Найдём высоту трапеции.
В плоскости β проведём ВК перпендикулярно прямой b (BK − высота трапеции).
В плоскости α через точку К проведём прямую dперпендикулярно прямой b.
Две пересекающие прямые (ВК и d) образуют третью плоскость, перпендикулярную прямой b. В этой плоскости проведём BE перпендикулярно прямой d.
Получили прямоугольный треугольник BKE (угол Е − прямой, угол BKE = 60⁰). Имеем
sin60⁰ = BE/BK или
/2 = 3/BK, отсюда BK = 6/
.
Площадь трапеции ABCD
SABCD = ( (AB + CD)/2 )BK = ( (2 + 5)/2 )6/
= 21/
= 21
/3 = 7
.
Ответ: 5.
________________________________________________________________________________________________
27x + 9x - 20·3x
А14. Упростите выражение ––––––––––––– .
3x(3x - 4)
1) 3x + 5; 2) 27x - 5; 3) 2·3x; 4) 3x; 5) 3x - 5.
Решение:
Так как 27x = (3³)x = (3x)³ и 9x = (3²)x = (3x)², то обозначив t = 3x, исходное выражение примет вид:
t³ + t² - 20t t(t² + t - 20) t² + t - 20
––––––––– = ––––––––– = –––––––––. (1)
t(t - 4) t(t - 4) t - 4
Разложим на множители квадратный трёхчлен по формуле:
ax² + bx + c = a(x-x₁)(x-x₂), где x₁ и x₂ − корни уравнения ax² + bx + c = 0.
Имеем t² + t - 20 = 0, корни этого уравнения: t₁ = - 5 , t₂ = 4. Тогда
t² + t - 20 = (t + 5)(t - 4) и (1) примет вид
(t + 5)(t - 4)
––––––––– = t + 5 = 3x + 5.
t - 4
Ответ: 1.
________________________________________________________________________________________________
А15. Корень уравнения
равен:
Решение:
Ответ: 2.
________________________________________________________________________________________________
А16. Какая из прямых:
1) y = 3; 2) y = 4,8; 3) y = 0; 4) y = - 4; 5) y = - 2,7
пересекает график функции y = (1/2)x² + 2x + 5 в двух точках?
Решение:
Подставим вместо y его значение и решим квадратное уравнение относительно x. Если получим дискриминант D > 0, то уравнение имеет два корня и, следовательно, эта прямая пересекает график данной функции в двух точках.
1). 3 = (1/2)x² + 2x + 5, отсюда x² + 4x + 4 = 0; D = 4² - 4·4 = 0.
2). 4,8 = (1/2)x² + 2x + 5, отсюда x² + 4x + 0,4 = 0; D = 4² - 4·0,4 = 14,4 > 0.
Ответ: 2
________________________________________________________________________________________________
2y 1 5x + 6y
А17. Если ––– = –– , то значение выражения ––––––– равно:
x 3 12y - x
1) 14/17; 2) 1) 41/71; 3) 3; 4) 6; 5) 1/6.
Решение:
2y 1 5x + 6y
Из равенства ––– = –– имеем x = 6y и подставим в выражение –––––––. Получим
x 3 12y - x
5·6y + 6y 36y
–––––––– = –––– = 6.
12y - 6y 6y
Ответ: 4.
________________________________________________________________________________________________
А18. Наименьшее целое решение неравенства
lg(x² - 4x - 5) - lg(x + 1) ≤ lg3
равно: 1) 6; 2) 1) -1; 3) 5; 4) -2; 5) 8.
Решение:
ОДЗ данного неравенства найдем, решив систему неравенств:
{x² - 4x - 5 > 0
{x + 1 > 0.
Корни квадратного уравнения x² - 4x - 5 = 0: x₁ = -1; x₂ = 5. Тогда система неравенств равносильна
{(x - 5)(x + 1) > 0
{x > -1.
Наносим решения каждого неравенства на числовые оси (рис. 1).
Из рис. 1 следует ОДЗ (общая закрашенная область на двух числовых прямых):
x є (5; + ∞). (1)
Решаем логарифмическое неравенство
lg(x² - 4x - 5) - lg(x + 1) ≤ lg3 или lg(x² - 4x - 5) ≤ lg3 + lg(x + 1) илиlg(x² - 4x - 5) ≤ lg( 3(x + 1) ). Так как основание 10 > 1, то отбрасываем логарифмы
x² - 4x - 5 ≤ 3(x + 1) или
x² - 7x - 8 ≤ 0. (*)
Корни квадратного уравнения x² - 7x - 8 = 0: x₁ = -1; x₂ = 8. Тогда неравенство (*) равносильно
(x - 8)(x + 1) ≤ 0. (2)
Наносим решения неравенства (2) на числовую ось (рис. 2) и добавляем вторую ось с закрашенной областью ОДЗ (1).
На рис. 2 общая закрашенная область на двух числовых прямых:
x є (5; 8] − решение исходного логарифмического неравенства. Отсюда находим наименьшее целое: 6.
Ответ: 1.
________________________________________________________________________________________________
В1. Если в правильной четырёхугольной пирамиде высота равна 3, а площадь диагонального сечения равна 9, то её объём равен … .
Решение:
SO = 3
SASC = 9
V − ?
Площадь диагонального сечения (см. рис.): SASC = (1/2)AC·SO отсюдаAC = 2SASC/SO = 2·9/3 = 6.
Обозначим, а − сторона квадрата ABCD.
Треугольник ACD прямоугольный, теорема Пифагора: AC² = a² + a² или 6² = 2a², отсюда a² = 18.
Объём пирамиды: V = (1/3)SABCD ·SO = (1/3)a²·SO = (1/3)18·3 = 18.
Ответ: 18.
________________________________________________________________________________________________
16x - x³
В2. Найдите количество всех целых решений неравенства ––––––– > 0.
5x
Решение:
ОДЗ: x ≠ 0.
Преобразуем данное неравенство:
16x - x³ - x(x² - 16) - (x² - 16)
––––––– > 0; ––––––––– > 0; –––––––– > 0.
5x 5x 5
Обе части умножим на (- 5): x² - 16 < 0; x² - 4² < 0;
(x - 4)(x + 4) < 0. (1)
Применим метод интервалов (см. рис):
на числовую ось наносим точки ± 4;
на полученных интервалах наносим справа налево знаки “+, -”, чередуя;
т.к. неравенство (1) имеет знак “<”, то закрашиваем интервал со знаком “-”;
так как ОДЗ: x ≠ 0, то выкалываем точку x = 0;
выписываем закрашенную область на рисунке: x є (-4; 0)U(0; 4).
Целые решения неравенства: -3, -2, -1, 1, 2, 3. Количество всех целых решений неравенства: 6.
Ответ: 6.
________________________________________________________________________________________________
В3. Точки А(2; 2), B(7; 5) и C(8; 5) − вершины трапеции ABCD (AD||BC). Найдите сумму координат точки D, если BD =
.
Решение:
ABCD (AD||BC) − трапеция
А(2; 2)
B(7; 5)
C(8; 5)
BD =
XD + YD − ?
Проведём BK перпендикулярно AD (см. рис.). Тогда BK = 3, KD = XD - 7. Треугольник BDK − прямоугольный. Теорема Пифагора: BD² = BK² +KD² или (
)² = 3² + (XD - 7)², отсюда
(XD - 7)² = 25 и XD - 7 = ± 5. Отсюда для XD имеем два корня: 1) XD = 12 и 2) XD = 2. Второй корень отбросим, т.к. тогда точка D совпадёт с точкой А.
Получили XD = 12.
Так как YD = 2, то XD + YD = 2 + 12 = 14.
Ответ: 14.
________________________________________________________________________________________________
В4. Найдите периметр правильного шестиугольника, меньшая диагональ которого равна
11
.
Решение:
ABCDEF − правильный шестиугольник
АС = 11
6a −? (a − сторона шестиугольника)
Диагонали, проходящие через центр О правильного шестиугольника, делят его на шесть равносторонних треугольников (см. рис.). Два смежных треугольника образуют ромб: ABCO − ромб. Диагонали АС и ВО ромба АВСО перпендикулярны и в точке пересечения К делятся пополам. Следовательно: ∆ АВК − прямоугольный; АК = АС/2; sin60⁰ = АК/АВ = АК/а. Отсюда а = АК/sin60⁰.
Тогда периметр правильного шестиугольника 6a = 6·АК/sin60⁰ = 6·(АС/2)/sin60⁰ = 3·АС/(
/2).
6a = 2
·АС.
6a = 2
·11
= 66.
Ответ: 66.
________________________________________________________________________________________________
В5. Найдите произведение корней уравнения 3x² + 81 = 22-x²·6x².
Решение:
3x² + 81 = 22-x²·6x²;
3x² + 81 = (2²/2x²)·(2·3)x²;
3x² + 81 = (4/2x²)·2x²·3x²;
3x² + 81 = 4·3x²;
81 = 4·3x² - 3x²;
81 = 3x² (4 - 1);
81 = 3x²·3;
3⁴ = 3x²+1 . Приравняем степени:
4 = x² + 1; x² = 3. Отсюда два корня: x₁ = - , x₂ = .
Произведение корней: x₁·x₂ = (- )· = - 3.
Ответ: -3.
________________________________________________________________________________________________
В6. Площадь прямоугольника ABCD равна 55. Точки M, N, P, Q – середины его сторон. Найдите площадь четырёхугольника, заключённого между прямыми AN, BP, CQ, DM.
Решение:
SABCD = 55
Точки M, N, P, Q– середины его сторон
S₀ – ?
Обозначим (см. рис. 1)
S₀, S₁, S₂,
S₃, S₄ − площади полученных многоугольников;
AQ=QD=BN=NC = x;
AM=BM=CP=PD = y.
Площадь прямоугольника ABCD
SABCD = 2x·2y отсюда
xy = SABCD/4. (*)
Площадь треугольника AMD
SAMD = AD·AM/2 или S₁+S₂+S₃ = 2x·y/2 = xy или, с учётом (*),
S₁+S₂+S₃ = SABCD/4. (1)
Площадь треугольника QCD
SQCD = QD·CD/2 или S₁+S₂+S₄ = x·2y/2 = xy или, с учётом (*),
S₁+S₂+S₄ = SABCD/4. (2)
Из (1) и (2) следует
S₃ = S₄ . (3)
Треугольники AKD и QRD подобны с коэффициентом подобия k = AD/QD = 2x/x = 2. Отношение площадей этих треугольников
SAKD/SQRD = k² или (S₁+S₃)/S₁ = 4, отсюда
S₃ = 3S₁ . (4)
Треугольники RCD и ECP подобны с коэффициентом подобия k = CD/CP = 2y/y = 2. Отношение площадей этих треугольников
SRCD/SECP = k² или (S₂+S₄)/S₂ = 4, отсюда
S₄ = 3S₂ . (5)
Из (3), (4), (5) следует
S₁ = S₂ . (6)
Площадь прямоугольника ABCD
SABCD = S₀+2S₁+2S₂+2S₃+2S₄ .
К последнему уравнению добавим (1) и получим систему
{SABCD = S₀+2S₁+2S₂+2S₃+2S₄
{S₁+S₂+S₃ = SABCD/4.
Упростим эту систему с учётом (4) и (5)
{SABCD = S₀+2S₁+2S₂+6S₁+6S₂
{S₁+S₂+3S₁ = SABCD/4,
или
{SABCD = S₀+8S₁+8S₂
{4S₁+S₂ = SABCD/4.
С учётом (6), система примет вид
{SABCD = S₀+16·S₁
{5S₁ = SABCD/4.
Из второго уравнения находим S₁ = SABCD/20 и подставим в первое уравнение
SABCD = S₀+16·(SABCD/20) отсюда
S₀ = SABCD/5 − общая формула для задач такого типа.
S₀ = 55/5 = 11.
Ответ: 11.
________________________________________________________________________________________________
28
В7. Решите уравнение x² - 6x + 5 = ––––––––––– и найдите сумму его корней.
x² - 12x + 32
Решение:
Разложим на множители квадратные трёхчлены по формуле:
ax² + bx + c = a(x-x₁)(x-x₂), где x₁ и x₂ − корни уравнения ax² + bx + c = 0. Имеем
x² - 6x + 5 = 0, корни этого уравнения: x₁ = 1, x₂ = 5. Тогда x² - 6x + 5 = (x - 1)(x - 5).
x² - 12x + 32 = 0, корни этого уравнения: x₁ = 4, x₂ = 8. Тогда x² - 12x + 32 = (x - 4)(x - 8).
Исходное уравнение примет вид
28
(x - 1)(x - 5) = ––––––––––– . (1)
(x - 4)(x - 8)
ОДЗ уравнения (1): x ≠ 4; x ≠ 8.
Умножим (1) на (x - 4)(x - 8). Получим
(x - 1)(x - 5)(x - 4)(x - 8) = 28.
Заметим, что 1+8 = 9 и 5+4 = 9. Поэтому 1-ю скобку умножим на 4-ю скобку, а 2-ю скобку умножим на 3-ю скобку.
( (x - 1)(x - 8) )·( (x - 5)(x - 4) ) = 28 или (x² - 9x + 8)·(x² - 9x + 20) = 28.
Замена t = x² - 9x. (2)
Тогда (t + 8)·(t + 20) = 28 или t² + 28t + 132, корни этого уравнения: t₁ = - 22, t₂ = - 6.
Возвращаемся к переменной x по (2). Имеем два случая:
1) x² - 9x = - 22 или x² - 9x + 22 = 0. Дискриминант этого уравнения D = (-9)² - 4·1·22 = - 7 < 0, уравнение не имеет корней;
2) x² - 9x = - 6 или x² - 9x + 6 = 0. Дискриминант этого уравнения D = (-9)² - 4·1·6 = 57 > 0, уравнение имеет два корня. По теореме Виета имеем x₁ + x₂ = - (-9)/1 = 9.
Ответ: 9.
________________________________________________________________________________________________
В8. Найдите значение выражения 8cos(α + π/4), если sin2α = 23/32, 2α є (π/2; π).
Решение:
cos(α + π/4) = cosαcos(π/4) - sinαsin(π/4) = cosα·(
/2) - sinα·(
/2) = (
/2)(cosα - sinα). Получили
cos(α + π/4) = (
/2)(cosα - sinα). (1)
Возведём (1 )в квадрат:
cos²(α + π/4) = (
/2)²(cosα - sinα)²,
cos²(α + π/4) = (1/2)(cos²α - 2cosαsinα + sin²α). (*)
С учётом формул sin²α + cos²α = 1 и 2sinαcosα = sin2α, (*) примет вид
cos²(α + π/4) = (1/2)(1 - sin2α);
cos²(α + π/4) = (1/2)(1 - 23/32);
cos²(α + π/4) = 9/64;
cos(α + π/4) = ± 3/8. (2)
Выясним знак косинуса в (2). По условию
π/2 < 2α < π. Разделим на 2.
π/4 < α < π/2. Прибавим π/4.
π/4 + π/4 < α + π/4 < π/2 + π/4 или
π/2 < α + π/4 < 3π/4, т.е. (α + π/4) є 2-й четверти и cos(α + π/4) < 0. Поэтому в (2) берём “-”:
cos(α + π/4) = - 3/8. Тогда
8cos(α + π/4) = 8(- 3/8) = - 3.
Ответ: -3.
________________________________________________________________________________________________
В9. Найдите сумму целых значений x, принадлежащих области определения функции
y = logₓ₋₃(7 + 6x - x²).
Решение:
Для нахождения ОДЗ данной функции решим систему неравенств:
или
Корни квадратного уравнения x² - 6x - 7 = 0: x₁ = - 1, x₂ = 7. Тогда система примет вид:
Наносим решения системы неравенств на числовые оси (см. рис.).
Общая закрашенная область на трёх числовых прямых:
x є (3; 4) U (4; 7) − решение системы неравенств и, следовательно, ОДЗ данной функции. Отсюда находим целые значения x, принадлежащие области определения функции: 5; 6.
Сумма целых: 5 + 6 = 11.
Ответ: 11.
________________________________________________________________________________________________
В10. Прямоугольный треугольник с катетами, равными 1 и 2 , вращается вокруг оси,
9V
содержащей его гипотенузу. Найдите значение выражения –––, где V − объём фигуры
π
вращения.
Решение:
∆ BCD − прямоугольный
угол С = 90⁰
BC = 1
CD = 2
9V
––– − ?
π
Объём V фигуры вращения:
V = V₁ + V₂ , (1)
где V₁ и V₂ − объёмы верхнего (ABC) и нижнего (ADC) конусов соответственно (см. рис.).
У конусов общее основание с радиусом R. Тогда
V₁ = (1/3)πR²h₁ и V₂ = (1/3)πR²h₂ ,
где h₁ = BO и h₂ = OD − высоты верхнего и нижнего конусов соответственно.
Тогда (1) примет вид
V = (1/3)πR²h₁ + (1/3)πR²h₂ = (1/3)πR²(h₁ + h₂) = (1/3)πR²·BD. Итак,
V = (1/3)πR²·BD. (2)
Для прямоугольных треугольников BCD, BOC и DOC, теорема Пифагора:
{ BD² = BC² + DC², { BD² = 1² + (2 )²,
{ BC² = BO² + OC², или {1 = h₁² + R²,
{ DC² = DO² + OC² { (2 )² = h₂² + R²,
отсюда
{ BD = h₁ + h₂ = 3, (*)
{ 1 = h₁² + R², (**)
{ 8 = h₂² + R². (***)
Получили систему трёх уравнений с неизвестными h₁ , h₂ и R. Для решения задачи (см. (2) ) нам надо найти радиус R.
Из уравнения (***) вычтем уравнение (**):
8 - 1 = (h₂² + R²) - (h₁² + R²) или 7 = h₂² - h₁² или 7 = (h₂ + h₁)(h₂ - h₁) или, с учётом (*), 7 = 3(h₂ - h₁) или
h₂ - h₁ = 7/3.
Полученное равенство сложим со (*):
(h₂ - h₁) + (h₁ + h₂) = 7/3 + 3 или 2h₂ = 16/3, отсюда h₂ = 8/3. Тогда, по (***) 8 = (8/3)² + R², отсюда
R² = 8/9.
Тогда, с учётом (*) и (2), находим объём V:
V = (1/3)π(8/9)·3 = 8π/9.
Тогда 9V/π = 9(8π/9)/π = 8.
Ответ: 8.
________________________________________________________________________________________________
В11. Из двух растворов с различным процентным содержанием спирта массой 200 г и 300 г отлили по одинаковому количеству раствора. Каждый из отлитых растворов долили в остаток другого раствора, после чего процентное содержание спирта в обоих растворах стало одинаковым. Найдите, сколько раствора (в граммах) было отлито из каждого раствора
Решение:
m₁ = 200 г (1-й раствор)
m₂ = 300 г (2-й раствор)
A₀ ≠ B₀ (A₀ , B₀ − начальная концентрация 1-го и 2-го растворов)
A₁ = B₁ (A₁ , B₁ − конечная концентрация 1-го и 2-го растворов)
x − ? (x − масса отливаемого раствора).
Так как % = 0,01, то
A₀%m₁ = 0,01A₀m₁ и B₀%m₂ = 0,01B₀m₂ − начальная масса спирта в 1-ом и 2-ом растворах соответственно.
0,01A₀x и 0,01B₀x − масса спирта, отливаемого из 1-го и 2-го растворов.
0,01A₀m₁ - 0,01A₀x + 0,01B₀x − масса спирта в 1-ом растворе после долива 2-го раствора.
0,01B₀m₂ - 0,01B₀x + 0,01A₀x − масса спирта в 2-ом растворе после долива 1-го раствора.
A₁ = (0,01A₀m₁ - 0,01A₀x + 0,01B₀x)(100%/m₁) − конечная концентрация спирта (в %) в 1-ом растворе.
B₁ = (0,01B₀m₂ - 0,01B₀x + 0,01A₀x)(100%/m₂) − конечная концентрация спирта (в %) в 2-ом растворе.
По условию A₁ = B₁ или
(0,01A₀m₁ - 0,01A₀x + 0,01B₀x)(100%/m₁) = (0,01B₀m₂ - 0,01B₀x + 0,01A₀x)(100%/m₂), отсюда
A₀ - (A₀ - B₀)x/m₁ = B₀ + (A₀ - B₀)x/m₂ , отсюда (A₀ - B₀) - (A₀ - B₀)x/m₁ - (A₀ - B₀)x/m₂ = 0 или
(A₀ - B₀)(1 - x/m₁ - x/m₂) = 0. (1)
По условию A₀ ≠ B₀ , поэтому в (1) первый сомножитель (A₀ - B₀) ≠ 0. Тогда из (1) следует
1 - x/m₁ - x/m₂ = 0, отсюда находим x:
x = m₁m₂/(m₁ + m₂) − общая формула для задач такого типа.
x = 200·300/(200 + 300) = 120 г.
Ответ: 120.
________________________________________________________________________________________________
(x - 5)²
В12. Найдите произведение корней уравнения x -
= –––––––.
2x + 10
Решение:
Область допустимых значений неизвестной x:
ОДЗ: { x² - 25 ≥ 0 { x² ≥ 25
{ 2x + 10 ≠ 0 или { x ≠ - 5.
Введём замену
t =
. (t ≥ 0) (1)
Тогда t² = x² - 25, отсюда
x² = t² + 25. (*)
Тогда исходное уравнение примет вид
(x - 5)²
x - t = ––––––– или (x - t)(2x + 10) = (x - 5)².
2x + 10
Отсюда, перемножая скобки слева и возводя в квадрат справа, получим
2x² + 10x - 2xt - 10t = x² - 10x + 25 или x² + 20x - 2xt - 10t - 25 = 0.
С учётом (*), последнее равенство примет вид
t² + 25+ 20x - 2xt - 10t - 25 = 0 или (t² - 10t) + (20x - 2xt) = 0 или t(t - 10) - 2x(t - 10) = 0 отсюда
(t - 10)(t - 2x) = 0. (2)
Итак, введя новую переменную t, нам удалось разложить на множители исходное уравнение и получить (2). Из (2) имеем два случая:
1) Первую скобку в (2) приравняем к нулю:
t - 10 = 0 или t = 10 или t² = 100. С учётом (1), x² - 25 = 100 или x² = 125 отсюда
x = ±
. (**)
Оба корня в (**) удовлетворяют ОДЗ и исходному уравнению.
2) Вторую скобку в (2) приравняем к нулю:
t - 2x = 0 или t = 2x или t² = 4x². С учётом (1), x² - 25 = 4x² отсюда x² = - 25/3 < 0. Корней нет.
Итак, исходное уравнение имеет два корня (см. (**) ). Произведение корней:
x₁·x₂ = (-
)
= - 125.
Ответ: -125.
________________________________________________________________________________________________