Найдите все значения параметра a из отрезка $[ 0; 2 \pi ]$ при каждом из которых система
$$$\begin{cases} x ^2 + y ^2 + 2 z ( x + y + z ) - \sin a=0 \\[6pt] ( x + 1 ) \sin ^2 $\frac{a}{2}$ + y ^2 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента + a ^2 $\sqrt{аргумента: z}$ аргумента + \sin $\frac{3}{2}$ a=0 \end{cases}$$$
имеет хотя бы одно решение.
$$$\begin{cases} x ^2 + y ^2 + 2 z ( x + y + z ) - \sin a=0 \\[6pt] ( x + 1 ) \sin ^2 $\frac{a}{2}$ + y ^2 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента + a ^2 $\sqrt{аргумента: z}$ аргумента + \sin $\frac{3}{2}$ a=0 \end{cases}$$$
имеет хотя бы одно решение.
💡 Пошаговый разбор и решение:
При $0 меньше или = a меньше или = 2 \pi$ справедливы неравенства
$x больше или = 0$ $x \sin ^2 $\frac{a}{2}$ больше или = 0$ $y ^2 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента больше или = 0$ $a ^2 $\sqrt{аргумента: z}$ аргумента больше или = 0$ $0 меньше или = \sin $\frac{a}{2}$ меньше или = 1$
Применяя в левой части второго уравнения исходной системы формулу \sin а тройного угла, получаем:
$x \sin ^2 $\frac{a}{2}$ + y ^2 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента + a ^2 $\sqrt{аргумента: z}$ аргумента + \sin ^2 $\frac{a}{2}$ + \sin $\frac{3}{2}$ a больше или = \sin ^2 $\frac{a}{2}$ + $
$ + 3 \sin $\frac{a}{2}$ - 4 \sin ^3 $\frac{a}{2}$ = - 4 \cdot ( \sin $\frac{a}{2}$ - 1 ) \cdot ( \sin $\frac{a}{2}$ + $\frac{3}{4}$ ) \cdot \sin $\frac{a}{2}$ больше или = 0$ $x \sin ^2 $\frac{a}{2}$ + y ^2 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента + a ^2 $\sqrt{аргумента: z}$ аргумента + \sin ^2 $\frac{a}{2}$ + $
$ + \sin $\frac{3}{2}$ a больше или = \sin ^2 $\frac{a}{2}$ + 3 \sin $\frac{a}{2}$ - 4 \sin ^3 $\frac{a}{2}$ = - $
$ - 4 \cdot ( \sin $\frac{a}{2}$ - 1 ) \cdot ( \sin $\frac{a}{2}$ + $\frac{3}{4}$ ) \cdot \sin $\frac{a}{2}$ больше или = 0$
Неравенство обращается в равенство, лишь если $\sin $\frac{a}{2}$ =1$ или $\sin $\frac{a}{2}$ =0$ то есть при $a = \{ 0; \pi ; 2 \pi \}$
Выделяя в первом уравнении исходной системы полные квадраты, получаем:
$$$\begin{cases} ( x + z ) ^2 + ( y + z ) ^2 = \sin a \\[6pt] a принадлежит \{ 0 \\[6pt] \pi \\[6pt] 2 \pi \} . \end{cases}$$$
Для найденных значений параметра $\sin a = 0$ поэтому оба уравнения системы выполняются, например, при $x=y=z=0$
Ответ: 0, π, 2π.
Примечание.
Это задание впервые было предложено для поступающих на механико-математический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова в 1995 году.
$x больше или = 0$ $x \sin ^2 $\frac{a}{2}$ больше или = 0$ $y ^2 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента больше или = 0$ $a ^2 $\sqrt{аргумента: z}$ аргумента больше или = 0$ $0 меньше или = \sin $\frac{a}{2}$ меньше или = 1$
Применяя в левой части второго уравнения исходной системы формулу \sin а тройного угла, получаем:
$x \sin ^2 $\frac{a}{2}$ + y ^2 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента + a ^2 $\sqrt{аргумента: z}$ аргумента + \sin ^2 $\frac{a}{2}$ + \sin $\frac{3}{2}$ a больше или = \sin ^2 $\frac{a}{2}$ + $
$ + 3 \sin $\frac{a}{2}$ - 4 \sin ^3 $\frac{a}{2}$ = - 4 \cdot ( \sin $\frac{a}{2}$ - 1 ) \cdot ( \sin $\frac{a}{2}$ + $\frac{3}{4}$ ) \cdot \sin $\frac{a}{2}$ больше или = 0$ $x \sin ^2 $\frac{a}{2}$ + y ^2 $\sqrt{аргумента: x}$ аргумента + a ^2 $\sqrt{аргумента: z}$ аргумента + \sin ^2 $\frac{a}{2}$ + $
$ + \sin $\frac{3}{2}$ a больше или = \sin ^2 $\frac{a}{2}$ + 3 \sin $\frac{a}{2}$ - 4 \sin ^3 $\frac{a}{2}$ = - $
$ - 4 \cdot ( \sin $\frac{a}{2}$ - 1 ) \cdot ( \sin $\frac{a}{2}$ + $\frac{3}{4}$ ) \cdot \sin $\frac{a}{2}$ больше или = 0$
Неравенство обращается в равенство, лишь если $\sin $\frac{a}{2}$ =1$ или $\sin $\frac{a}{2}$ =0$ то есть при $a = \{ 0; \pi ; 2 \pi \}$
Выделяя в первом уравнении исходной системы полные квадраты, получаем:
$$$\begin{cases} ( x + z ) ^2 + ( y + z ) ^2 = \sin a \\[6pt] a принадлежит \{ 0 \\[6pt] \pi \\[6pt] 2 \pi \} . \end{cases}$$$
Для найденных значений параметра $\sin a = 0$ поэтому оба уравнения системы выполняются, например, при $x=y=z=0$
Ответ: 0, π, 2π.
Примечание.
Это задание впервые было предложено для поступающих на механико-математический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова в 1995 году.
Правильный ответ:
0, π, 2π
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 67460 • Задание №13
а) Решите уравнение $2 косинус в квадрате x минус 3 синус левая круглая скобка минус x правая круглая скобка ...
ID 68559 • Задание №14
Дан прямоугольник ABCD. Окружности, вписанные в треугольники ABD и BDC, касаются диагонали BD в точках M и N с...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен верный ответ | 4
С помощью верного рассуждения получены верные значения параметра, но допущен недочет | 3
С помощью верного рассуждения получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, при этом верно выполнены все шаги решения,
ИЛИ
в решении верно найдены все граничные точки множества значений параметра, но неверно определены промежутки значений
| 2
В случае аналитического решения: задача верно сведена к набору решенных уравнений и неравенств с учетом требуемых ограничений,
ИЛИ
в случае графического решения: задача верно сведена к исследованию взаимного расположения линий (изображены необходимые фигуры, учтены ограничения, указана связь исходной задачи с построенными фигурами) | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше | 0
Максимальный балл | 4
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен верный ответ | 4
С помощью верного рассуждения получены верные значения параметра, но допущен недочет | 3
С помощью верного рассуждения получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, при этом верно выполнены все шаги решения,
ИЛИ
в решении верно найдены все граничные точки множества значений параметра, но неверно определены промежутки значений
| 2
В случае аналитического решения: задача верно сведена к набору решенных уравнений и неравенств с учетом требуемых ограничений,
ИЛИ
в случае графического решения: задача верно сведена к исследованию взаимного расположения линий (изображены необходимые фигуры, учтены ограничения, указана связь исходной задачи с построенными фигурами) | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше | 0
Максимальный балл | 4
🔗 Другие задания линии №18 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 70718
Найдите все значения k, при каждом из которых уравнение
$дробь: числитель: 6k минус левая круг...
ID 70719
Найдите все значения a, для каждого из которых уравнение $логарифм по основанию левая круглая с...
ID 70720
Найдите все значения a, при которых уравнение
$левая круглая скобка логарифм по основанию 8 ле...
ID 70721
Найдите наименьшее натуральное значение a, при котором расстояние между наибольшим и наименьшим...
ID 70722
Найдите все значения a, при которых уравнение
$левая круглая скобка x в квадрате плюс 2x плюс ...