Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 3207
i

Най­ди­те пло­щадь фи­гу­ры, огра­ни­чен­ной ли­ни­я­ми |x| плюс |y минус 1| мень­ше или равно 2, x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те боль­ше или равно 1 минус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби y.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пре­об­ра­зу­ем вто­рое не­ра­вен­ство:

x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те боль­ше или равно 1 минус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби y рав­но­силь­но x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби y плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби боль­ше или равно 1 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби рав­но­силь­но x в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те боль­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Пер­вое не­ра­вен­ство задаёт квад­рат, об­ра­зо­ван­ный пря­мы­ми y=x минус 1, y= минус 1 минус x, y=x плюс 3 и y=3 минус x, вто­рое  — об­ласть вне окруж­но­сти с цен­тром в точке  левая круг­лая скоб­ка 0; минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка и ра­ди­у­сом  дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби . Пло­щадь пе­ре­се­че­ния этих фигур равна раз­но­сти пло­ща­ди квад­ра­та и пло­ща­ди фи­гу­ры, от­се­ка­е­мой окруж­но­стью от этого квад­ра­та. Сто­ро­на квад­ра­та равна  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 8 конец ар­гу­мен­та , а его пло­щадь равна 8.

Оста­лось найти пло­щадь от­се­чен­ной фи­гу­ры (вы­де­ле­на ро­зо­вым). Вве­дем обо­зна­че­ния, как по­ка­за­но на ри­сун­ке. Ис­ко­мая пло­щадь равна сумме пло­ща­ди тре­уголь­ни­ка ADE, рав­ной 1, и пло­ща­ди кру­го­во­го сег­мен­та, ле­жа­ще­го над хор­дой AD.

Пло­щадь сег­мен­та най­дем по фор­му­ле S_сегм = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби R в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка альфа минус синус альфа пра­вая круг­лая скоб­ка , где угол α есть цен­траль­ный угол ACD, рав­ный двум углам ACB.

Ра­ди­ус окруж­но­сти в два раза боль­ше рас­сто­я­ния между цен­тром окруж­но­сти и на­ча­лом ко­ор­ди­нат, то есть, AC=2BC, а зна­чит, угол BAC равен 30°. Тогда угол ACB равен 60°, а угол ACD равен 120°, то есть  альфа = дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . От­сю­да по­лу­ча­ем:

S_сегм= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 2 Пи } 3 минус синус дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из 3 , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 9 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: {, зна­ме­на­тель: конец дроби sqrt 3, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Итак, пло­щадь пе­ре­се­че­ния мно­жеств ре­ше­ний не­ра­венств равна

8 минус левая круг­лая скоб­ка 1 плюс дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 9 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та }3} пра­вая круг­лая скоб­ка =7 минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из 3 , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: {, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби Пи , зна­ме­на­тель: 9 конец дроби .

 

При­ме­ча­ние.

Пло­щадь сег­мен­та можно было найти как раз­ность пло­ща­ди сек­то­ра ACD и пло­ща­ди тре­уголь­ни­ка ACD. За­ме­тим, что S_ACD = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби умно­жить на 2= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Ра­ди­ус окруж­но­сти в два раза боль­ше рас­сто­я­ния между цен­тром окруж­но­сти и на­ча­лом ко­ор­ди­нат, то есть, AC=2BC, а зна­чит, угол BAC равен 30°, угол ACB равен 60°, а угол ACD равен 120°. Найдём пло­щадь сек­то­ра ACD:

S_сект= дробь: чис­ли­тель: Пи R в квад­ра­те умно­жить на \angleACB, зна­ме­на­тель: 360 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: Пи умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби умно­жить на 120, зна­ме­на­тель: 360 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 9 конец дроби .

Сле­до­ва­тель­но, пло­щадь сег­мен­та равна

S_сегм=S_сект минус S_ACD = дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 9 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Итак, пло­щадь пе­ре­се­че­ния мно­жеств ре­ше­ний не­ра­венств равна

8 минус левая круг­лая скоб­ка 1 плюс левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 9 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка =7 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 9 конец дроби .

Ответ: 7 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 4 Пи , зна­ме­на­тель: 9 конец дроби .


Аналоги к заданию № 3207: 3208 Все