Готов разобрать задачи для тебя. Давай начнем с первой задачи.
Задача 1 (5 баллов).
На технической выставке представлена коллекция, включающая 4 инновационных устройства от компании DaliTech, 5 - от VanTech, 6 - от PicassoTech. Все представленные устройства были приобретены пятью компаниями-участниками. Найти количество различных результатов распределения устройств между участниками выставки.
Решение:
Всего устройств: 4 + 5 + 6 = 15
Компаний-участников: 5
Необходимо найти количество способов распределения 15 устройств между 5 компаниями.
Это задача на сочетания с повторениями. Количество сочетаний с повторениями можно вычислить по формуле:
\[C(n + k - 1, k) = \frac{(n + k - 1)!}{k!(n - 1)!}\]
где n - количество компаний (5), k - количество устройств (15).
В нашем случае:
\[C(5 + 15 - 1, 15) = C(19, 15) = \frac{19!}{15!(19 - 15)!} = \frac{19!}{15!4!} = \frac{19 \times 18 \times 17 \times 16}{4 \times 3 \times 2 \times 1} = 19 \times 3 \times 17 \times 2 = 3876\]
Задача 2 (8 баллов).
Решить уравнение
\[\sqrt{\sin^2 6x + \cos\left(6x - \frac{3\pi}{2}\right)} + \frac{1}{4} = \cos \frac{5\pi}{3}\]
Решение:
Упростим уравнение:
\[\cos\left(\frac{5\pi}{3}\right) = \cos\left(2\pi - \frac{\pi}{3}\right) = \cos\left(\frac{\pi}{3}\right) = \frac{1}{2}\]
\(\cos\left(6x - \frac{3\pi}{2}\right) = - \sin(6x)\)
Получаем:
\[\sqrt{\sin^2 6x - \sin 6x} + \frac{1}{4} = \frac{1}{2}\]
\[\sqrt{\sin^2 6x - \sin 6x} = \frac{1}{4}\]
Возведем обе части в квадрат:
\[\sin^2 6x - \sin 6x = \frac{1}{16}\]
\(\sin 6x = t\)
\[t^2 - t - \frac{1}{16} = 0\]
Решим квадратное уравнение:
\[D = (-1)^2 - 4(1)(-\frac{1}{16}) = 1 + \frac{1}{4} = \frac{5}{4}\]
\[t = \frac{1 \pm \sqrt{\frac{5}{4}}}{2} = \frac{1 \pm \frac{\sqrt{5}}{2}}{2} = \frac{2 \pm \sqrt{5}}{4}\]
\(\sin 6x = \frac{2 + \sqrt{5}}{4} \approx 1.05 > 1\) - нет решений.
\(\sin 6x = \frac{2 - \sqrt{5}}{4} \approx -0.05\)
\(6x = \arcsin\left(\frac{2 - \sqrt{5}}{4}\right) + 2\pi k\)
\(6x = \pi - \arcsin\left(\frac{2 - \sqrt{5}}{4}\right) + 2\pi k\)
\[x = \frac{1}{6}\arcsin\left(\frac{2 - \sqrt{5}}{4}\right) + \frac{\pi k}{3}\]
\[x = \frac{\pi}{6} - \frac{1}{6}\arcsin\left(\frac{2 - \sqrt{5}}{4}\right) + \frac{\pi k}{3}\]
Задача 3 (10 баллов).
Найти
\[\lim_{n \to \infty} \left(16 + \left(4 + \frac{1}{n}\right)^2 + \left(4 + \frac{2}{n}\right)^2 + ... + \left(4 + \frac{n-1}{n}\right)^2\right) \cdot \frac{1}{n}\]
Решение:
\[\lim_{n \to \infty} \frac{1}{n} \sum_{i=0}^{n-1} \left(4 + \frac{i}{n}\right)^2 = \int_{0}^{1} (4 + x)^2 dx\]
\(\int_{0}^{1} (16 + 8x + x^2) dx = \left[16x + 4x^2 + \frac{x^3}{3}\right]_0^1 = 16 + 4 + \frac{1}{3} = 20 + \frac{1}{3} = \frac{61}{3}\)
Задача 4 (12 баллов).
Найти , \[f'\left(\frac{1}{2}\right)\] если \[f\left(\frac{x}{x+2}\right) = x.\]
Решение:
Пусть \(y = \frac{x}{x+2}\), тогда \(f(y) = x\).
Выразим x через y:
\(y(x+2) = x\)
\(yx + 2y = x\)
\(x - yx = 2y\)
\(x(1-y) = 2y\)
\(x = \frac{2y}{1-y}\)
Тогда \(f(y) = \frac{2y}{1-y}\).
Теперь найдем производную \(f'(y)\):
\[f'(y) = \frac{2(1-y) - 2y(-1)}{(1-y)^2} = \frac{2 - 2y + 2y}{(1-y)^2} = \frac{2}{(1-y)^2}\]
\[f'\left(\frac{1}{2}\right) = \frac{2}{\left(1 - \frac{1}{2}\right)^2} = \frac{2}{\left(\frac{1}{2}\right)^2} = \frac{2}{\frac{1}{4}} = 8\]
Ответ: Задача 1: 3876, Задача 2: \[x = \frac{1}{6}\arcsin\left(\frac{2 - \sqrt{5}}{4}\right) + \frac{\pi k}{3}\] \[x = \frac{\pi}{6} - \frac{1}{6}\arcsin\left(\frac{2 - \sqrt{5}}{4}\right) + \frac{\pi k}{3}\] , Задача 3: \(\frac{61}{3}\), Задача 4: 8
Отлично, ты хорошо поработал! Продолжай в том же духе, и у тебя все получится!