Решение заданий контрольной работы №3.
Вариант 3
1. Решите неравенство:
1) $$x^2 + 3x - 4 > 0$$
Решим квадратное уравнение $$x^2 + 3x - 4 = 0$$
Найдем дискриминант: $$D = b^2 - 4ac = 3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-4) = 9 + 16 = 25$$
Корни уравнения: $$x_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-3 + \sqrt{25}}{2 \cdot 1} = \frac{-3 + 5}{2} = 1$$
$$x_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-3 - \sqrt{25}}{2 \cdot 1} = \frac{-3 - 5}{2} = -4$$
Решением неравенства является $$x \in (-\infty; -4) \cup (1; +\infty)$$.
3) $$x^2 > 4$$
$$x^2 - 4 > 0$$
Разложим на множители: $$(x - 2)(x + 2) > 0$$
Решением неравенства является $$x \in (-\infty; -2) \cup (2; +\infty)$$.
2) $$4x^2 - 8x \le 0$$
Вынесем общий множитель: $$4x(x - 2) \le 0$$
Решением неравенства является $$x \in [0; 2]$$.
4) $$x^2 - 10x + 25 \le 0$$
Свернем квадрат разности: $$(x - 5)^2 \le 0$$
Т.к. квадрат числа всегда неотрицателен, неравенство выполняется только при $$(x - 5)^2 = 0$$
Отсюда, $$x = 5$$.
2. Решите систему уравнений
$$\begin{cases} y + 2x = 5 \\ 2x - xy = -1 \end{cases}$$
Выразим y из первого уравнения: $$y = 5 - 2x$$
Подставим во второе уравнение: $$2x - x(5 - 2x) = -1$$
$$2x - 5x + 2x^2 = -1$$
$$2x^2 - 3x + 1 = 0$$
Найдем дискриминант: $$D = b^2 - 4ac = (-3)^2 - 4 \cdot 2 \cdot 1 = 9 - 8 = 1$$
Корни уравнения: $$x_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{3 + \sqrt{1}}{2 \cdot 2} = \frac{3 + 1}{4} = 1$$
$$x_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{3 - \sqrt{1}}{2 \cdot 2} = \frac{3 - 1}{4} = \frac{1}{2}$$
Подставим найденные значения x в выражение для y:
$$y_1 = 5 - 2x_1 = 5 - 2 \cdot 1 = 3$$
$$y_2 = 5 - 2x_2 = 5 - 2 \cdot \frac{1}{2} = 4$$
Ответ: (1; 3) и ($$\frac{1}{2}$$; 4).
3. Найдите область определения функции:
1) $$y = \sqrt{4x - x^2}$$
Выражение под корнем должно быть неотрицательным: $$4x - x^2 \ge 0$$
$$x(4 - x) \ge 0$$
Отсюда, $$x \in [0; 4]$$.
2) $$y = \frac{5}{\sqrt{5 - 14x - 3x^2}}$$.
Выражение под корнем должно быть положительным: $$5 - 14x - 3x^2 > 0$$
$$3x^2 + 14x - 5 < 0$$
Решим квадратное уравнение: $$3x^2 + 14x - 5 = 0$$
Найдем дискриминант: $$D = b^2 - 4ac = 14^2 - 4 \cdot 3 \cdot (-5) = 196 + 60 = 256$$
Корни уравнения: $$x_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-14 + \sqrt{256}}{2 \cdot 3} = \frac{-14 + 16}{6} = \frac{1}{3}$$
$$x_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-14 - \sqrt{256}}{2 \cdot 3} = \frac{-14 - 16}{6} = -5$$
Решением неравенства является $$x \in (-5; \frac{1}{3})$$.
4. Решите графически систему уравнений:
$$\begin{cases} y = x^2 + 4x \\ y - x = 4 \end{cases}$$
Выразим y из второго уравнения: $$y = x + 4$$
Подставим в первое уравнение: $$x + 4 = x^2 + 4x$$
$$x^2 + 3x - 4 = 0$$
Найдем дискриминант: $$D = b^2 - 4ac = 3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-4) = 9 + 16 = 25$$
Корни уравнения: $$x_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-3 + \sqrt{25}}{2 \cdot 1} = \frac{-3 + 5}{2} = 1$$
$$x_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-3 - \sqrt{25}}{2 \cdot 1} = \frac{-3 - 5}{2} = -4$$
Подставим найденные значения x в выражение для y:
$$y_1 = x_1 + 4 = 1 + 4 = 5$$
$$y_2 = x_2 + 4 = -4 + 4 = 0$$
Ответ: (1; 5) и (-4; 0).
6. Решите систему уравнений
$$\begin{cases} 9x^2 - 12xy + 4y^2 = 9 \\ x + 2y = 9 \end{cases}$$
Выразим x из второго уравнения: $$x = 9 - 2y$$
Подставим в первое уравнение: $$9(9 - 2y)^2 - 12(9 - 2y)y + 4y^2 = 9$$
$$9(81 - 36y + 4y^2) - 108y + 24y^2 + 4y^2 = 9$$
$$729 - 324y + 36y^2 - 108y + 24y^2 + 4y^2 = 9$$
$$64y^2 - 432y + 720 = 0$$
$$4y^2 - 27y + 45 = 0$$
$$D = (-27)^2 - 4 \cdot 4 \cdot 45 = 729 - 720 = 9$$
$$y_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{27 + \sqrt{9}}{2 \cdot 4} = \frac{27 + 3}{8} = \frac{30}{8} = \frac{15}{4}$$
$$y_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{27 - \sqrt{9}}{2 \cdot 4} = \frac{27 - 3}{8} = \frac{24}{8} = 3$$
Подставим найденные значения y в выражение для x:
$$x_1 = 9 - 2y_1 = 9 - 2 \cdot \frac{15}{4} = 9 - \frac{15}{2} = \frac{18 - 15}{2} = \frac{3}{2}$$
$$x_2 = 9 - 2y_2 = 9 - 2 \cdot 3 = 9 - 6 = 3$$
Ответ: ($$\frac{3}{2}$$; $$\frac{15}{4}$$) и (3; 3).