сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

а)  Най­ди­те все пары a, b ком­плекс­ных чисел, таких что |a|=|b|=1 и |a плюс b|=|a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те |.

б)  До­ка­жи­те, что если |a|=|b|=|c|=1, то |a плюс b плюс c|=|ab плюс bc плюс ca|.

в)  До­ка­жи­те, что если

 си­сте­ма вы­ра­же­ний ко­си­нус x плюс ко­си­нус y плюс ко­си­нус z=0, синус x плюс синус y плюс синус z=0, конец си­сте­мы .

то  синус 3x= синус 3y= синус 3z.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  За­ме­тим, что \overlinea= дробь: чис­ли­тель: a\overlinea, зна­ме­на­тель: a конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \absa в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: a конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби и ана­ло­гич­но \overlineb= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: b конец дроби . Тогда можно пре­об­ра­зо­вать по­след­нее урав­не­ние

|a плюс b|=|a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те | рав­но­силь­но |a плюс b| в квад­ра­те =|a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те | в квад­ра­те рав­но­силь­но  левая круг­лая скоб­ка a плюс b пра­вая круг­лая скоб­ка \overline левая круг­лая скоб­ка a плюс b пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка \overline левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a плюс b пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: b конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те плюс b в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a в квад­ра­те конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: b в квад­ра­те конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но 1 плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: b конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: b, зна­ме­на­тель: a конец дроби плюс 1=1 плюс дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: b в квад­ра­те конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: b в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: a в квад­ра­те конец дроби плюс 1 рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: b конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: b, зна­ме­на­тель: a конец дроби = дробь: чис­ли­тель: a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: b в квад­ра­те конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: b в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: a в квад­ра­те конец дроби рав­но­силь­но a в кубе b плюс b в кубе a=a в сте­пе­ни 4 плюс b в сте­пе­ни 4 рав­но­силь­но a в сте­пе­ни 4 плюс b в сте­пе­ни 4 минус a в кубе b минус b в кубе a=0 рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но a в кубе левая круг­лая скоб­ка a минус b пра­вая круг­лая скоб­ка плюс b в кубе левая круг­лая скоб­ка b минус a пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но a в кубе левая круг­лая скоб­ка a минус b пра­вая круг­лая скоб­ка минус b в кубе левая круг­лая скоб­ка a минус b пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a в кубе минус b в кубе пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a минус b пра­вая круг­лая скоб­ка =0.

Зна­чит либо a=b, либо a в кубе =b в кубе (пер­вый ва­ри­ант вклю­ча­ет­ся во вто­рой). Во вто­ром слу­чае  дробь: чис­ли­тель: a в кубе , зна­ме­на­тель: b в кубе конец дроби =1 и, зна­чит,  дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: b конец дроби =1, или  дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: b конец дроби = ко­си­нус 120 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка плюс i синус 120 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка , или  дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: b конец дроби = ко­си­нус 240 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка плюс i синус 240 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка . Итак, общий ответ  — либо числа равны, либо их ар­гу­мен­ты раз­ли­ча­ют­ся на 120 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \circ пра­вая круг­лая скоб­ка в одну из сто­рон.

 

Ответ: a=b \varepsilon, где ε  — ку­би­че­ский ко­рень из 1. За­пи­ши­те z= дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: b конец дроби в виде z= ко­си­нус альфа плюс i синус альфа , под­ставь­те это вы­ра­же­ние в за­дан­ное усло­вие и ре­ши­те по­лу­чен­ное три­го­но­мет­ри­че­ское урав­не­ние.

 

б)  За­ме­тим, что \overlinea= дробь: чис­ли­тель: a\overlinea, зна­ме­на­тель: a конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \absa в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: a конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби и ана­ло­гич­ные ра­вен­ства верны при b и c. До­ка­жем, что

|a плюс b плюс c| в квад­ра­те =|ab плюс bc плюс ca| в квад­ра­те рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a плюс b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка \overline левая круг­лая скоб­ка a плюс b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка ab плюс bc плюс ca пра­вая круг­лая скоб­ка \overline левая круг­лая скоб­ка ab плюс bc плюс ca пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a плюс b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: b конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: c конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка ab плюс bc плюс ca пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ab конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: bc конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ca конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Рас­крыв скоб­ки, по­лу­чим в обеих ча­стях три еди­ни­цы и сумму всех дро­бей вида «одно из чисел де­лить на дру­гое».

Рас­крой­те скоб­ки и пре­об­ра­зуй­те вы­ра­же­ния

 \eqalign |a плюс b плюс c| в квад­ра­те = левая круг­лая скоб­ка a плюс b плюс c пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка \ov a плюс \ov b плюс \ov c пра­вая круг­лая скоб­ка и\cr |ab плюс bc плюс ca| в квад­ра­те = левая круг­лая скоб­ка ab плюс bc плюс ca пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка \ovab плюс \ovbc плюс \ovca пра­вая круг­лая скоб­ка .

в)  До­ка­жи­те, что если

 левая фи­гур­ная скоб­ка \beginaligned ко­си­нус x плюс ко­си­нус y плюс ко­си­нус z=0, синус x плюс синус y плюс синус z=0, \endaligned. то синус 3x= синус 3y= синус 3z.

Из усло­вия сле­ду­ет, что  ко­си­нус z= минус ко­си­нус x минус ко­си­нус y и  синус z= минус синус x минус синус y, от­ку­да

1= ко­си­нус в квад­ра­те z плюс синус в квад­ра­те z= левая круг­лая скоб­ка минус ко­си­нус x минус ко­си­нус y пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка минус синус x минус синус y пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =

 рав­но­силь­но ко­си­нус в квад­ра­те x плюс 2 ко­си­нус x ко­си­нус y плюс ко­си­нус y в квад­ра­те плюс синус в квад­ра­те x плюс 2 синус x синус y плюс синус в квад­ра­те y=

 рав­но­силь­но 2 плюс 2 левая круг­лая скоб­ка ко­си­нус x ко­си­нус y плюс синус x синус y пра­вая круг­лая скоб­ка =2 плюс 2 ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x минус y пра­вая круг­лая скоб­ка ,

от­ку­да  ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка x минус y пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби и по­это­му x минус y=\pm дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс 2 Пи k, k при­над­ле­жит Z . Зна­чит,

3x минус 3y=\pm 2 Пи плюс 6 Пи k рав­но­силь­но 3x=3y плюс 2 Пи левая круг­лая скоб­ка 3k\pm 1 пра­вая круг­лая скоб­ка

и по­это­му  синус 3x= синус 3y. Ана­ло­гич­но до­ка­жем, что  синус 3y= синус 3z.

Рас­смот­рим ком­плекс­ные числа a= ко­си­нус x плюс i синус x, b= ко­си­нус y плюс i синус y, c= ко­си­нус z плюс i синус z. Дан­ные ра­вен­ства для x, y, z рав­но­силь­ны од­но­му ра­вен­ству a плюс b плюс c=0 для a, b, c. По­сколь­ку мо­дуль каж­до­го из чисел a, b, c равен еди­ни­це, то их ар­гу­мен­ты от­ли­ча­ют­ся на  дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Раз, к при­ме­ру, x минус y=\pm дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби , то 3x минус 3y=\pm2 Пи , от­ку­да и сле­ду­ет, что  синус 3x= синус 3y. По­про­буй­те найти эле­мен­тар­ное ре­ше­ние, в ко­то­ром ком­плекс­ные числа не ис­поль­зу­ют­ся.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

За каж­дый из че­ты­рех пунк­тов сю­же­та вы­став­ля­ет­ся одна из сле­ду­ю­щих оце­нок:

+ (3 балла),    ± (2 балла),    ∓ (1 балл),    − (0 бал­лов)

Мак­си­мум за сюжет 12 бал­лов. При этом не­об­хо­ди­мо ру­ко­вод­ство­вать­ся сле­ду­ю­щим.

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нийБаллы
Вер­ное и пол­ное вы­пол­не­ние за­да­ния3
Ход ре­ше­ния вер­ный, ре­ше­ние до­ве­де­но до от­ве­та, но до­пу­щен один не­до­чет2
Ход ре­ше­ния вер­ный, ре­ше­ние до­ве­де­но до от­ве­та, но до­пу­ще­но два не­до­че­та или одна гру­бая ошиб­ка1
Осталь­ные слу­чаи0

К не­до­че­там от­но­сят­ся, на­при­мер: опис­ки, не­точ­но­сти в ис­поль­зо­ва­нии ма­те­ма­ти­че­ской сим­во­ли­ки; по­греш­но­сти на ри­сун­ках, не­до­ста­точ­но пол­ные обос­но­ва­ния; не­точ­но­сти в ло­ги­ке рас­суж­де­ний при срав­не­нии чисел, до­ка­за­тель­стве тож­деств или не­ра­венств; вы­чис­ли­тель­ные ошиб­ки, не по­вли­яв­шие прин­ци­пи­аль­но на ход ре­ше­ния и не упро­стив­шие за­да­чу, если за­да­ча не яв­ля­лась вы­чис­ли­тель­ной; за­ме­на стро­го знака не­ра­вен­ства не­стро­гим или на­о­бо­рот; не­вер­ное при­со­еди­не­ние либо ис­клю­че­ние гра­нич­ной точки из про­ме­жут­ка мо­но­тон­но­сти и ана­ло­гич­ные.

Гру­бы­ми ошиб­ка­ми яв­ля­ют­ся, на­при­мер: по­те­ря или при­об­ре­те­ние по­сто­рон­не­го корня; не­вер­ный отбор ре­ше­ния на про­ме­жут­ке при пра­виль­ном ре­ше­нии в общем виде; вы­чис­ли­тель­ная ошиб­ка в за­да­че на вы­чис­ле­ние; не­вер­ное из­ме­не­ние знака не­ра­вен­ства при умно­же­нии на от­ри­ца­тель­ное число, ло­га­риф­ми­ро­ва­нии или по­тен­ци­ро­ва­нии и т. п.