РОЗВ’ЯЖІТЬ ЗАДАЧІ ТА ВИКОНАЙТЕ ВПРАВИ
№ 1. Знайдіть:
1) , , , якщо ;
2) , , , якщо .
Розв’язання:
1)
2)
Відповідь: 1) ; ; ; 2) ; ; .
№ 2. Укажіть таке значення (якщо воно існує), за якого значення функції дорівнює:
1) 6;
2) 1;
3) 0;
4) -100.
Розв’язання:
1)
2)
3)
Оскільки чисельник , дріб при всіх допустимих значеннях .
Отже, такого значення не існує.
4)
Відповідь: 1) ; 2) ; 3) такого значення не існує; 4) .
№ 3. Чи належить графіку функції точка:
1) ;
2) ;
3) ;
4) ?
Розв’язання:
Підставимо координати точок у формулу функції:
1) Для точки :
Точка не належить графіку функції.
2) Для точки :
Точка належить графіку функції.
3) Для точки :
Точка належить графіку функції.
4) Для точки :
Точка не належить графіку функції.
Відповідь: 1) ні; 2) так; 3) так; 4) ні.
№ 4. Побудуйте графік функції , де , попередньо заповнивши в зошиті таблицю значень.
Розв’язання:
Обчислимо значення функції для кожного значення аргументу:
Якщо , то ;
Якщо , то ;
Якщо , то ;
Якщо , то ;
Якщо , то ;
Якщо , то ;
Якщо , то .
Заповнена таблиця значень:
№ 5. Наведіть приклад функції, областю визначення якої є:
1) множина всіх чисел;
2) множина всіх чисел, крім числа ;
3) множина всіх чисел, крім чисел і ;
4) множина всіх чисел, не менших від числа .
Розв’язання:
1) Областю визначення будь-якого многочлена є множина всіх дійсних чисел:
2) Знаменник дробу не може дорівнювати нулю:
3) Знаменник дробу перетворюється на нуль при та :
і
4) Підкореневий вираз арифметичного квадратного кореня має бути невід’ємним:
Відповідь: 1) ; 2) ; 3) ; 4) .
№ 6. Тіло рухалося прямолінійно. Залежність відстані (у км), яку воно подолало, від часу (у год) задано так:
Знайдіть , , , , .
Розв’язання:
Визначимо, якому із зазначених проміжків належить кожне зі значень часу , та обчислимо відповідне значення відстані:
1) Для : оскільки , то:
2) Для : оскільки , то:
3) Для : оскільки , то:
4) Для : оскільки , то:
5) Для : оскільки , то:
Відповідь: ; ; ; ; .
№ 7. Чи належить області значень функції число:
1) 0;
2) -3;
3) -1;
4) 8?
Розв’язання:
Знайдемо область значень заданої функції, виділивши повний квадрат:
Оскільки при будь-якому дійсному , то:
Отже, область значень функції: .
Перевіримо належність кожного числа проміжку :
1) — належить (так).
2) — не належить (ні).
3) — належить (так).
4) — належить (так).
Відповідь: 1) так; 2) ні; 3) так; 4) так.
№ 8. Знайдіть область визначення функції:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Розв’язання:
1) Знаменник дробу не повинен дорівнювати нулю:
Оскільки , то при будь-якому значенні .
Звідси:
2) Знаменники дробів не повинні дорівнювати нулю:
3) Знаменники дробів не повинні дорівнювати нулю:
4) Знаменники дробів не повинні дорівнювати нулю:
5) Знаменники дробів не повинні дорівнювати нулю:
Оскільки при вираз , то , тому для всіх допустимих значень .
Отже, єдиною умовою є:
6) Підкореневий вираз у знаменнику має бути строго додатним, а знаменник другого дробу — не дорівнювати нулю:
7) Підкореневий вираз має бути невід’ємним:
Оскільки для будь-якого дійсного , нерівність можлива лише за умови:
8) Підкореневий вираз має бути невід’ємним:
Оскільки квадрат будь-якого виразу є невід’ємним, нерівність виконується лише при:
9) Обидва підкореневі вирази мають бути невід’ємними:
Відповідь:
1) ;
2) ;
3) ;
4) ;
5) ;
6) ;
7) ;
8) ;
9) .
№ 9. Знайдіть область значень функції:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Розв’язання:
1) Область визначення функції знайдемо із системи:
Область визначення складається з єдиного значення: .
Обчислимо значення функції при :
2) Підкореневий вираз має бути невід’ємним:
Оскільки для всіх , то .
Нерівність виконується лише тоді, коли:
Функція визначена лише при :
3) Вираз під знаком кореня повинен задовольняти умову:
Оскільки , найбільше значення виразу дорівнює (при ), а найменше допустиме значення дорівнює :
4) Оскільки для будь-якого дійсного :
Знаменник набуває значень від до . Отже:
5) Для будь-якого :
6) Виділимо повний квадрат у знаменнику:
Оскільки , то:
Знаменник набуває значень від до . Отже:
Відповідь: 1) ; 2) ; 3) ; 4) ; 5) ; 6) .
№ 10. Знайдіть область визначення функції та побудуйте її графік:
1) ;
2) .
Розв’язання:
1) Знайдемо область визначення функції :
Спростимо формулу функції, розклавши чисельник на множники способом групування:
Графіком функції є пряма без точок з абсцисами та .
Знайдемо ординати виколотих точок:
якщо , то , отже, маємо виколоту точку ;
якщо , то , отже, маємо виколоту точку .
Таблиця опорних точок для прямої:
2) Знайдемо область визначення функції :
Спростимо формулу функції для всіх :
Графіком функції є частина прямої (горизонтальний промінь, що виходить із зафарбованої точки праворуч) без точки з абсцисою , тобто з виколотою точкою .
Відповідь:
1) ;
2) .
№ 11. Зростаючою чи спадною на кожному з проміжків і є функція:
1)
2)
3)
4)
Розв’язання:
Для функції :
- якщо , то функція є спадною на кожному з проміжків і ;
- якщо , то функція є зростаючою на кожному з проміжків і .
1)
, тому функція є спадною на кожному з проміжків і .
2)
, тому функція є зростаючою на кожному з проміжків і .
3)
, тому функція є зростаючою на кожному з проміжків і .
4)
, тому функція є спадною на кожному з проміжків і .
Відповідь: 1) спадна; 2) зростаюча; 3) зростаюча; 4) спадна.
№ 12. Знайдіть, не виконуючи побудови, точки перетину графіка функції з осями координат:
1)
2)
3)
4)
Розв’язання:
1)
З віссю ():
Точка .
З віссю ():
Точка .
2)
З віссю ():
Точка .
З віссю ():
Точка .
3)
З віссю ():
За теоремою Вієта:
Точки та .
З віссю ():
Точка .
4)
Область визначення: .
З віссю ():
Точка .
З віссю ():
Точка .
Відповідь: 1) та ; 2) та ; 3) , та ; 4) та .
№ 13. Знайдіть нулі функції (якщо вони існують):
1)
2)
3)
Розв’язання:
1) Знайдемо область визначення функції:
та
Знайдемо значення , для яких :
Оскільки не належить області визначення функції (), то ця функція не має нулів.
2) Знайдемо область визначення функції:
Знайдемо нулі функції:
Число належить області визначення функції.
3) Знайдемо область визначення функції:
Знайдемо нулі функції:
(не належить області визначення, оскільки )
Число належить області визначення функції.
Відповідь: 1) нулів немає; 2) ; 3) .
№ 14. Знайдіть проміжок, на якому функція набуває:
1) додатних значень;
2) від’ємних значень.
Розв’язання:
1) Функція набуває додатних значень, коли :
2) Функція набуває від’ємних значень, коли :
Відповідь: 1) ; 2) .
№ 15. Побудуйте графік функції та вкажіть її властивості:
1) ;
2) .
Розв’язання:
1)
Розкриємо знак модуля:
Таблиця значень для :
Таблиця значень для :
Властивості функції :
1) Область визначення: .
2) Область значень: .
3) Нулів функції немає.
4) при .
5) Функція зростає на і спадає на .
6) Функція парна (графік симетричний відносно осі ординат).
2)
Розкриємо знак модуля:
Таблиця значень:
Властивості функції :
1) Область визначення: .
2) Область значень: .
3) Нулі функції: та .
4) при ; при .
5) Функція спадає на і зростає на .
6) Функція парна (графік симетричний відносно осі ординат).
Відповідь: графіки побудовано, властивості функцій вказано.
№ 16. Як із графіка функції отримати графік функції:
1) ;
2) ;
3) ;
4) ;
5) ;
6) ?
Розв’язання:
1) Графік функції отримують за допомогою паралельного перенесення графіка функції уздовж осі на 4 одиниці вгору.
2) Графік функції отримують за допомогою паралельного перенесення графіка функції уздовж осі на 3 одиниці вниз.
3) Графік функції отримують за допомогою паралельного перенесення графіка функції уздовж осі на 2 одиниці вліво.
4) Графік функції отримують за допомогою паралельного перенесення графіка функції уздовж осі на 3 одиниці вправо.
5) Графік функції отримують за допомогою симетричного відображення графіка функції відносно осі .
6) Графік функції отримують за допомогою розтягнення графіка функції від осі у 3 рази.
Відповідь:
1) паралельним перенесенням уздовж осі на 4 одиниці вгору;
2) паралельним перенесенням уздовж осі на 3 одиниці вниз;
3) паралельним перенесенням уздовж осі на 2 одиниці вліво;
4) паралельним перенесенням уздовж осі на 3 одиниці вправо;
5) симетрією відносно осі ;
6) розтягненням від осі у 3 рази.
№ 17. Побудуйте в одній системі координат графіки функцій:
1) , , ;
2) , , .
Розв’язання:
1) Графіками функцій , та є паралельні прямі з кутовим коефіцієнтом .
Таблиці опорних точок для побудови прямих:
Для :
Для :
Для :
2) Графіками є параболи, вітки яких напрямлені вгору:
- — базова парабола з вершиною в точці ;
- — парабола, отримана паралельним перенесенням графіка уздовж осі на 2 одиниці праворуч (вершина в точці );
- — парабола, отримана паралельним перенесенням графіка уздовж осі на 2 одиниці ліворуч (вершина в точці ).
Таблиця значень для базової параболи :
Відповідь: графіки побудовано.
№ 18. Побудуйте графіки функцій:
1) ;
2) ;
3) ;
4) ;
5) ;
6) .
Розв’язання:
Графіком кожної з функцій є кут (графік модуля), отриманий паралельним перенесенням графіка базової функції або .
1)
Графік функції перенесено на 1 одиницю праворуч уздовж осі та на 2 одиниці вгору уздовж осі . Вершина кута в точці , вітки спрямовані вгору.
Таблиця опорних точок:
2)
Графік функції перенесено на 3 одиниці вгору уздовж осі . Вершина кута в точці , вітки спрямовані вниз.
Таблиця опорних точок:
3)
Графік функції перенесено на 2 одиниці ліворуч уздовж осі та на 1 одиницю вниз уздовж осі . Вершина кута в точці , вітки спрямовані вгору.
Таблиця опорних точок:
4)
Графік функції перенесено на 1 одиницю вниз уздовж осі . Вершина кута в точці , вітки спрямовані вниз.
Таблиця опорних точок:
5)
Графік функції перенесено на 2 одиниці праворуч уздовж осі та на 4 одиниці вниз уздовж осі . Вершина кута в точці , вітки спрямовані вгору.
Таблиця опорних точок:
6)
Графік функції перенесено на 1 одиницю ліворуч уздовж осі та на 3 одиниці вгору уздовж осі . Вершина кута в точці , вітки спрямовані вгору.
Таблиця опорних точок:
Відповідь: графіки побудовано.
№ 19. Побудуйте графіки функцій:
1) ;
2) ;
3) ;
4) .
Розв’язання:
1)
Область визначення: .
Таблиця опорних точок:
2)
Область визначення: .
Таблиця опорних точок:
3)
Область визначення: .
Таблиця опорних точок:
4)
Область визначення: .
Таблиця опорних точок:
Відповідь: графіки побудовано.
№ 20. Побудуйте графік функції . За графіком знайдіть:
1) область значень функції;
2) нулі функції;
3) проміжки зростання функції;
4) проміжки спадання функції;
5) значення , за яких функція набуває додатних значень;
6) значення , за яких функція набуває від’ємних значень;
7) за допомогою програми для побудови графіків переконайтеся в правильності визначених властивостей функції.
Розв’язання:
Графіком функції є гіпербола, отримана з графіка функції паралельним перенесенням на одиниці вліво вздовж осі та на одиниці вниз уздовж осі .
Асимптоти графіка: та .
Таблиця опорних точок:
За графіком:
1) Область значень функції:
2) Нулі функції (значення , при яких ):
3) Проміжків зростання функції немає.
4) Проміжки спадання функції:
функція спадає на кожному з проміжків та .
5) Функція набуває додатних значень (), якщо:
6) Функція набуває від’ємних значень (), якщо:
7) Перевірку побудови та визначених властивостей у програмі для побудови графіків виконано.
Відповідь: 1) ; 2) ; 3) таких проміжків немає; 4) спадає на та ; 5) ; 6) ; 7) перевірено.
№ 21. 1) Побудуйте графік функції .
2) Використовуючи графік, знайдіть такі значення , за яких рівняння має рівно три корені.
3) За допомогою програми для побудови графіків перевірте правильність розв’язування.
Розв’язання:
1) Складемо таблицю значень для побудови графіка функції :
2) Кількість коренів рівняння дорівнює кількості точок перетину графіка функції із горизонтальною прямою :
- при — коренів;
- при — корені ( та );
- при — корені;
- при — рівно корені (, , );
- при — корені.
Отже, рівняння має рівно три корені при .
3) Перевірку виконано за допомогою графічної програми.
Відповідь: 2) .
№ 22. Угору чи вниз спрямовані гілки параболи:
1) ;
2) ;
3) ;
4) ?
Розв’язання:
Напрямок гілок параболи визначається знаком коефіцієнта :
1) , тому гілки параболи спрямовані вгору.
2) , тому гілки параболи спрямовані вниз.
3) , тому гілки параболи спрямовані вниз.
4) , тому гілки параболи спрямовані вгору.
Відповідь: 1) вгору; 2) вниз; 3) вниз; 4) вгору.
№ 23. Чи належить графіку функції точка:
1) ;
2) ;
3) ;
4) ?
Розв’язання:
Підставимо координати кожної точки у формулу функції :
1)
— рівність правильна, точка належить графіку.
2)
— рівність неправильна, точка не належить графіку.
3)
— рівність неправильна, точка не належить графіку.
4)
— рівність правильна, точка належить графіку.
Відповідь: 1) так; 2) ні; 3) ні; 4) так.
№ 24. Знайдіть координати вершини параболи:
1) ;
2) .
Розв’язання:
1) Для параболи (, , ):
Координати вершини: .
2) Для параболи (, , ):
Координати вершини: .
Відповідь: 1) ; 2) .
№ 25. Знайдіть нулі квадратичної функції:
1) ;
2) ;
3) ;
4) .
Розв’язання:
Нулями функції є значення змінної , при яких :
1)
За теоремою Вієта:
2)
Помножимо обидві частини на :
3)
За теоремою Вієта:
4)
Помножимо обидві частини на :
Відповідь: 1) ; 2) ; 3) ; 4) .
№ 26. Побудуйте графік функції:
1) ;
2) ;
3) ;
4) .
Розв’язання:
1) Графіком функції є парабола, вітки якої напрямлені вгору ().
Координати вершини:
Вершина: .
2) Графіком функції є парабола, вітки якої напрямлені вниз ().
Координати вершини:
Вершина: .
3) Графіком функції є парабола, вітки якої напрямлені вгору ().
Координати вершини:
Вершина: .
4) Графіком функції є парабола, вітки якої напрямлені вниз ().
Координати вершини:
Вершина: .
Відповідь: графіки побудовано.
№ 27. Побудуйте графік функції . За графіком знайдіть:
1) , , ;
2) значення , за яких , , ;
3) нулі функції;
4) розв’язки нерівностей і ;
5) найбільше і найменше значення функції;
6) область значень функції;
7) проміжок зростання і проміжок спадання функції.
Розв’язання:
Графіком функції є парабола, вітки якої напрямлені вгору ().
Координати вершини:
Вершина: .
За побудованим графіком знаходимо:
1)
2) при або
при
при або
3) Нулі функції (точки перетину графіка з віссю ):
,
4) при
при
5) Найбільшого значення функція не має
Найменше значення функції: (при )
6) Область значень функції:
7) Функція спадає на проміжку
Функція зростає на проміжку
Відповідь: 1) ; ; ; 2) при та ; при ; при та ; 3) ; ; 4) при ; при ; 5) найбільшого немає; найменше дорівнює ; 6) ; 7) спадає на , зростає на .
№ 28. Графіку функції належить точка . Знайдіть коефіцієнт .
Розв’язання:
Підставимо координати точки у формулу функції:
Відповідь: .
№ 29. За якого значення вісь симетрії параболи проходить через точку ?
Розв’язання:
Вісь симетрії параболи задається рівнянням , де — абсциса вершини:
Оскільки вісь симетрії проходить через точку , її рівнянням є вертикальна пряма .
Складемо рівняння:
Відповідь: .
№ 30. Знайдіть область значень функції:
1) , якщо ;
2) , якщо .
Розв’язання:
1) Графіком функції є парабола з вершиною в точці , вітки якої напрямлені вгору.
Оскільки точка належить проміжку , то найменшого значення функція набуває у вершині:
Знайдемо значення функції на кінцях проміжку:
Найбільше значення функції на проміжку дорівнює .
Отже, область значень: .
2) Графіком функції є парабола з вершиною в точці , вітки якої напрямлені вниз.
Оскільки точка належить проміжку , то найбільшого значення функція набуває у вершині:
Знайдемо значення функції на кінцях проміжку:
Найменше значення функції на проміжку дорівнює .
Отже, область значень: .
Відповідь: 1) ; 2) .
№ 31. На параболі знайдіть такі точки, у яких різниця ординати й абсциси дорівнює .
Розв’язання:
За умовою різниця ординати й абсциси дорівнює , тобто , звідки .
Складемо та розв’яжемо систему рівнянь:
Прирівняємо вирази для :
За теоремою Вієта:
Знайдемо відповідні значення ординат:
1) Якщо , то . Маємо точку .
2) Якщо , то . Маємо точку .
Відповідь: , .
№ 32. За яких і графік функції проходить через точки і ?
Розв’язання:
Оскільки графік функції проходить через точки і , їхні координати задовольняють рівняння функції. Складемо систему рівнянь:
Віднімемо друге рівняння від першого:
Підставимо значення у друге рівняння:
Відповідь: ; .
№ 33. Побудуйте графік функції:
1)
2) .
Розв’язання:
1) Графік функції кусково-заданий і складається з трьох частин:
- при — вітка параболи ;
- при — відрізок прямої ;
- при — вітка параболи .
Знайдемо значення функції на стиках проміжків:
- при : та (точки стику збігаються);
- при : та (точки стику збігаються).
Складемо таблиці значень:
Для при :
Для при :
Для при :
2) Знайдемо область визначення функції :
Спростимо вираз функції при :
Графіком є парабола із виколотою точкою при .
Координати вершини параболи:
Вершина: .
Виколота точка:
при :
— виколота точка.
Нулі функції ():
За теоремою Вієта:
Таблиця опорних точок:
| (виколота) | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Відповідь: графіки побудовано.
№ 34. Розв’яжіть графічно рівняння . За допомогою програми для побудови графіків перевірте правильність розв’язування.
Розв’язання:
Побудуємо в одній системі координат графіки функцій та .
1) Графіком функції є парабола, вітки якої напрямлені вгору.
Координати вершини параболи:
Вершина — точка .
Таблиця значень для побудови параболи:
2) Графіком функції є гіпербола, вітки якої розміщені в I та III координатних чвертях ().
Таблиця значень для побудови гіперболи:
Графіки перетинаються в одній точці з координатами .
Абсциса цієї точки є розв’язком рівняння:
Відповідь: .
№ 35. Знайдіть найбільше значення функції , областю визначення якої є проміжок:
1) ;
2) .
Розв’язання:
Графіком квадратичної функції є парабола, вітки якої напрямлені вниз ().
Знайдемо абсцису вершини параболи:
1) Оскільки , то найбільшого значення на цьому проміжку функція набуває у вершині параболи:
2) Оскільки , то на проміжку функція спадає.
Отже, найбільшого значення функція набуває на лівому кінці проміжку, тобто при :
Відповідь: 1) ; 2) .
№ 36. На малюнку 1 зображено графік функції . Використовуючи малюнок, для кожного з випадків 1)–4) укажіть знаки коефіцієнтів та дискримінанта квадратного тричлена .
Розв’язання:
Знак коефіцієнта визначається напрямком віток параболи.
Знак коефіцієнта визначається точкою перетину параболи з віссю (при маємо ).
Абсциса вершини параболи дорівнює , звідки знак залежить від знаків та .
Знак дискримінанта визначається кількістю точок перетину графіка з віссю .
1) Вітки напрямлені вгору: .
Парабола дотикається до осі в одній точці: .
Вершина лежить праворуч від осі : .
Оскільки , то , звідки .
Точка перетину з віссю лежить вище осі : .
Отже: , , , .
2) Вітки напрямлені вниз: .
Парабола перетинає вісь у двох точках: .
Вершина лежить ліворуч від осі : .
Оскільки , то , тобто , звідки .
Точка перетину з віссю лежить нижче осі : .
Отже: , , , .
3) Вітки напрямлені вгору: .
Парабола не перетинає вісь : .
Вершина лежить ліворуч від осі : .
Оскільки , то , звідки .
Точка перетину з віссю лежить вище осі : .
Отже: , , , .
4) Вітки напрямлені вниз: .
Парабола перетинає вісь у двох точках: .
Вершина лежить праворуч від осі : .
Оскільки , то , тобто , звідки .
Точка перетину з віссю лежить нижче осі : .
Отже: , , , .
Відповідь: 1) , , , ; 2) , , , ; 3) , , , ; 4) , , , .
№ 37. — дискримінант квадратного тричлена . Зобразіть схематично графік функції , якщо:
1) , , , ;
2) , , , ;
3) , , ;
4) , , .
Розв’язання:
1) : вітки параболи напрямлені вгору.
: парабола перетинає вісь у двох точках.
: графік перетинає вісь вище початку координат.
(оскільки ): вершина лежить у другій координатній чверті.
2) : вітки параболи напрямлені вниз.
: парабола проходить через початок координат .
: вершина лежить у першій координатній чверті.
: парабола перетинає вісь у двох точках, одна з яких .
3) : вітки параболи напрямлені вниз.
: парабола має одну спільну точку з віссю (дотикається до неї вершиною).
: вершина лежить на від’ємній півосі .
4) : вітки параболи напрямлені вгору.
: графік не перетинає вісь і повністю лежить вище неї.
(оскільки ): вершина лежить у першій координатній чверті.
: графік перетинає вісь вище нуля.
Відповідь: графіки зображено схематично.
№ 38. За яких значень функція набуває додатних значень для будь-якого значення ?
Розв’язання:
Розглянемо два випадки:
1) Якщо коефіцієнт при дорівнює нулю, тобто
:
Функція набуває вигляду:
Це лінійна функція, яка набуває як додатних, так і від’ємних значень на множині дійсних чисел. Отже, значення не задовольняє умову задачі.
2) Якщо , тобто :
Функція є квадратичною. Вона набуває лише додатних значень () для будь-якого дійсного тоді й тільки тоді, коли вітки параболи напрямлені вгору (), а дискримінант квадратного тричлена від’ємний ():
Обчислимо дискримінант:
Складемо та розв’яжемо систему нерівностей:
Відповідь: (або ).
№ 39. На малюнку 2 схематично зображено графік функції . Використовуючи малюнок, запишіть розв’язки нерівності:
1) ;
2) ;
3) ;
4) .
Розв’язання:
Знайдемо нулі функції :
Графіком функції є парабола, вітки якої напрямлені вгору, а точками перетину з віссю абсцис є та .
1) Нерівність виконується для тих значень , при яких графік лежить вище осі :
2) Нерівність виконується для тих значень , при яких графік лежить вище осі або перетинає її:
3) Нерівність виконується для тих значень , при яких графік лежить нижче осі :
4) Нерівність виконується для тих значень , при яких графік лежить нижче осі або перетинає її:
Відповідь: 1) ; 2) ; 3) ; 4) .
№ 40. Розв’яжіть нерівність:
1) ;
2) ;
3) ;
4) .
Розв’язання:
1)
Розглянемо функцію . Вітки параболи напрямлені вгору ().
Знайдемо нулі функції:
Нерівність строга, отже точки і не належать розв’язку.
2)
Помножимо обидві частини нерівності на , змінивши знак нерівності:
Розглянемо функцію . Вітки параболи напрямлені вгору ().
Знайдемо нулі функції:
Нерівність нестрога, отже точки і входять до проміжків розв’язку.
3)
Розглянемо функцію . Вітки параболи напрямлені вгору ().
Знайдемо нулі функції:
Нерівність строга, функція набуває від’ємних значень між нулями.
4)
Помножимо обидві частини нерівності на , змінивши знак нерівності:
Розглянемо функ
№ 41. Знайдіть множину розв’язків нерівності:
1) ;
2) .
Розв’язання:
1)
Розглянемо функцію .
Знайдемо нулі функції:
Вітки параболи напрямлені вгору ().
2)
Розглянемо функцію .
Знайдемо нулі функції:
Вітки параболи напрямлені вгору ().
Відповідь: 1) ; 2) .
№ 42. Розв’яжіть нерівність:
1) ;
2) ;
3) ;
4) .
Розв’язання:
1)
2)
3)
4)
Відповідь:
1) ;
2) ;
3) ;
4) .
№ 43. Знайдіть множину розв’язків нерівності:
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Розв’язання:
1)
Розглянемо квадратне рівняння:
Оскільки вітки параболи напрямлені вгору ():
2)
Запишемо у стандартному вигляді:
Знайдемо корені квадратного рівняння:
Оскільки вітки параболи напрямлені вгору ():
3)
Помножимо обидві частини нерівності на 4:
Квадрат виразу є строго додатним при всіх значеннях , крім кореня:
4)
Запишемо у стандартному вигляді:
Оскільки квадрат будь-якого дійсного числа є невід’ємним, нерівність виконується для будь-якого значення :
5)
Помножимо обидві частини нерівності на , змінивши знак нерівності:
Квадрат виразу строго більший за нуль при всіх значеннях , крім кореня:
6)
Розглянемо квадратне рівняння:
Оскільки та коефіцієнт , вітки параболи напрямлені вгору і графік повністю лежить вище осі . Нерівність виконується при всіх дійсних значеннях :
Відповідь:
1) ;
2) ;
3) ;
4) ;
5) ;
6) .
№ 44. Розв’яжіть нерівність:
1)
2)
3)
4)
Розв’язання:
1)
Знайдемо нулі функції :
За теоремою Вієта:
Вітки параболи напрямлені вгору.
2)
Знайдемо нулі функції :
За теоремою Вієта:
Вітки параболи напрямлені вгору.
3)
Знайдемо нулі функції :
Вітки параболи напрямлені вгору.
4)
Помножимо обидві частини нерівності на :
Знайдемо нулі функції :
Вітки параболи напрямлені вгору.
Відповідь: 1) ; 2) ; 3) ; 4) .
№ 45. Одна сторона прямокутника на 2 см менша від другої. Якої довжини може бути ця сторона, якщо площа прямокутника менша від 35 см?
Розв’язання:
Нехай довжина шуканої (меншої) сторони прямокутника дорівнює , причому .
Тоді довжина більшої сторони дорівнює .
Площа прямокутника дорівнює:
За умовою площа менша від . Складемо нерівність:
Знайдемо корені квадратного тричлена :
За теоремою Вієта:
Розв’яжемо нерівність :
Враховуючи геометричний зміст довжини сторони (), отримуємо систему:
Отже, довжина цієї сторони має бути більшою за , але меншою від .
Відповідь: більшою за , але меншою від (меншою від ).
№ 46. За яких додатних значень справджується нерівність ?
Розв’язання:
Перенесемо всі доданки в ліву частину:
Знайдемо корені квадратного тричлена :
За теоремою Вієта:
Розв’язком нерівності є числовий проміжок:
За умовою шукані значення мають бути додатними, тобто .
Знайдемо перетин проміжків та :
Відповідь: .
№ 47. Знайдіть розв’язки нерівності , що належать проміжку .
Розв’язання:
Помножимо обидві частини нерівності на 10:
Знайдемо корені рівняння :
Розв’язком нерівності є числовий відрізок:
Знайдемо розв’язки, які належать проміжку :
Відповідь: .
№ 48. За яких значень множиною розв’язків нерівності є проміжок: 1) ; 2) ?
Розв’язання:
1) Оскільки коефіцієнт при дорівнює , нерівність має розв’язком інтервал тоді й тільки тоді, коли числа та є коренями квадратного рівняння .
За теоремою Вієта:
2) Множиною розв’язків нерівності є інтервал , якщо числа та є коренями відповідного рівняння .
За теоремою Вієта:
Відповідь: 1) ; 2) .
№ 49. Запишіть подвійну нерівність у вигляді системи нерівностей і розв’яжіть її: 1) ; 2) .
Розв’язання:
1) Запишемо подвійну нерівність у вигляді системи:
Розв’яжемо першу нерівність системи:
Розв’яжемо другу нерівність системи:
Знайдемо перетин розв’язків обох нерівностей:
2) Запишемо подвійну нерівність у вигляді системи:
Розв’яжемо першу нерівність системи:
Розв’яжемо другу нерівність системи:
Знайдемо перетин розв’язків обох нерівностей:
Відповідь: 1) ; 2) .
№ 50. За яких значень розв’язком нерівності є проміжок ?
Розв’язання:
Оскільки коефіцієнт при дорівнює , розв’язком нерівності є інтервал тоді й тільки тоді, коли числа та є коренями квадратного рівняння .
За теоремою Вієта:
Оскільки та :
З другого рівняння системи:
Перевіримо знайдені значення підстановкою в перше рівняння:
При :
При :
Отже, умову задовольняє лише значення .
Відповідь: .
№ 51. За яких значень графіки функцій та не мають спільних точок?
Розв’язання:
Спільні точки графіків є розв’язками рівняння:
1) Якщо , рівняння набуває вигляду:
При графіки мають одну спільну точку, тому значення не задовольняє умову задачі.
2) Якщо , рівняння є квадратним і не має коренів за умови, що його дискримінант від’ємний ():
Розв’яжемо нерівність:
Знайдемо корені квадратного тричлена :
Оскільки коефіцієнт при дорівнює , нерівність виконується при:
Значення не входить у знайдені проміжки.
Відповідь: .
№ 52. Розв’яжіть рівняння відносно змінної .
Розв’язання:
Рівняння є квадратним відносно при будь-яких значеннях параметра . Знайдемо його дискримінант:
Знайдемо нулі тричлена :
За теоремою Вієта:
Дослідимо кількість коренів залежно від знака дискримінанта:
1) Якщо , тобто :
,
рівняння не має розв’язків.
2) Якщо , тобто :
Відповідь: якщо або , то ; якщо , то розв’язків немає.
№ 53. Для кожного значення розв’яжіть нерівність (де — змінна):
1) ;
2) .
Розв’язання:
1) Розглянемо відповідне квадратне рівняння:
Знайдемо дискримінант:
Знайдемо корені рівняння:
Порівняємо корені та :
Якщо , то , тобто :
Якщо , то , нерівність набуває вигляду:
розв’язків немає:
Якщо , то :
2) Розглянемо відповідне квадратне рівняння:
Знайдемо дискримінант:
Знайдемо корені рівняння:
Порівняємо корені та :
Якщо , то :
або , тобто
Якщо , то , нерівність набуває вигляду:
— будь-яке число, тобто
Якщо , то :
або , тобто
Відповідь:
1) якщо , то ; якщо , то розв’язків немає; якщо , то ;
2) якщо , то ; якщо , то ; якщо , то .
№ 54. Для кожного значення розв’яжіть систему нерівностей, де — змінна:
1)
2)
Розв’язання:
1) Розв’яжемо першу нерівність системи:
Знайдемо корені квадратного тричлена:
За теоремою Вієта:
Отримаємо систему:
Порівняємо із граничними точками та :
- Якщо , то (або );
- Якщо , то (або );
- Якщо , то .
2) Розв’яжемо першу нерівність системи:
Знайдемо корені квадратного тричлена:
За теоремою Вієта:
Отримаємо систему:
Порівняємо із граничними точками та :
- Якщо , то ;
- Якщо , то ;
- Якщо , то розв’язків немає ().
Відповідь: 1) якщо , то ; якщо , то ; якщо , то ; 2) якщо , то ; якщо , то ; якщо , то розв’язків немає.
№ 55. Чи є розв’язком системи пара чисел:
1) ;
2) ;
3) ;
4) ?
Розв’язання:
Підставимо значення кожної пари чисел у рівняння системи:
1) :
— правильна рівність
— неправильна рівність
Пара чисел не є розв’язком системи.
2) :
— правильна рівність
— правильна рівність
Пара чисел є розв’язком системи.
3) :
— неправильна рівність
Пара чисел не є розв’язком системи.
4) :
— правильна рівність
— правильна рівність
Пара чисел є розв’язком системи.
Відповідь: 1) ні; 2) так; 3) ні; 4) так.
№ 56. Розв’яжіть графічно систему рівнянь:
1)
2)
3)
За допомогою програми для побудови графіків перевірте правильність розв’язування однієї із систем.
Розв’язання:
1)
Графіком рівняння є парабола з вершиною в точці , вітки якої напрямлені вгору.
Складемо таблицю значень:
Графіком рівняння є пряма, що проходить через початок координат.
Складемо таблицю значень:
Графіки перетинаються в точках та .
Отже, розв’язками системи є пари чисел та .
2)
Графіком рівняння є парабола з вершиною в точці , вітки якої напрямлені вниз.
Складемо таблицю значень:
Друге рівняння запишемо у вигляді:
Його графіком є пряма.
Складемо таблицю значень:
Графіки перетинаються в точках та .
Отже, розв’язками системи є пари чисел та .
3)
Графіком рівняння є коло із центром у точці і радіусом .
Графіком рівняння є пряма, паралельна осі , що проходить через точку .
Графіки перетинаються в точках та .
Отже, розв’язками системи є пари чисел та .
Відповідь: 1) , ; 2) , ; 3) , .
№ 57. Розв’яжіть способом підстановки систему рівнянь:
1)
2)
3)
Розв’язання:
1)
Підставимо вираз для у друге рівняння:
За теоремою Вієта:
Знайдемо відповідні значення :
якщо , то ;
якщо , то .
Розв’язками системи є пари чисел: , .
2)
Виразимо через з першого рівняння:
Підставимо отриманий вираз у друге рівняння:
За теоремою Вієта:
Знайдемо відповідні значення :
якщо , то ;
якщо , то .
Розв’язками системи є пари чисел: , .
3)
Виразимо через з першого рівняння:
Підставимо отриманий вираз у друге рівняння:
Знайдемо дискримінант:
Обчислимо корені рівняння:
Знайдемо відповідні значення :
якщо , то ;
якщо , то .
Розв’язками системи є пари чисел: , .
Відповідь: 1) , ; 2) , ; 3) , .
№ 58. Розв’яжіть графічно систему рівнянь:
1)
2)
За допомогою програми для побудови графіків перевірте правильність розв’язування однієї із систем.
Розв’язання:
1) Графіком першого рівняння є парабола з вершиною в точці , гілки якої напрямлені вгору.
Складемо таблицю значень:
Графіком другого рівняння , тобто , є гіпербола, вітки якої розміщені в I та III координатних чвертях.
Складемо таблицю значень:
Графіки перетинаються в одній точці з координатами .
2) Графіком першого рівняння є коло з центром у точці і радіусом .
Графіком другого рівняння є парабола, гілки якої напрямлені вниз.
Знайдемо координати вершини параболи:
Вершина параболи — точка .
Складемо таблицю значень:
Графіки не мають спільних точок, отже, система рівнянь розв’язків не має.
Відповідь: 1) ; 2) розв’язків немає.
№ 59. Розв’яжіть систему рівнянь:
1)
2)
Розв’язання:
1)
Згорнемо ліву частину другого рівняння за формулою квадрата різниці:
Звідси маємо:
або
Отримуємо сукупність двох лінійних систем:
\begin{cases} x + y = 8 \\ x - y = 4 \end{cases} $$ або $$ \begin{cases} x + y = 8 \\ x - y = -4 \end{cases}Розв’яжемо першу систему способом додавання:
Розв’яжемо другу систему способом додавання:
Розв’язками системи є пари чисел та .
2)
Виразимо через із другого рівняння системи ():
Підставимо отриманий вираз у перше рівняння:
Помножимо обидві частини рівняння на :
Нехай , де . Отримуємо квадратне рівняння:
За теоремою Вієта:
Повернемося до змінної :
1) Якщо , то:
Знайдемо відповідні значення :
якщо , то ;
якщо , то .
2) Якщо , то:
Знайдемо відповідні значення :
якщо , то ;
якщо , то .
Розв’язками системи є пари чисел , , , .
Відповідь: 1) ; 2) .
№ 60. Знайдіть усі розв’язки системи рівнянь:
1)
2)
3)
4)
Розв’язання:
1) Віднімемо від першого рівняння друге:
З другого рівняння системи виразимо :
При :
Розв’язками системи є пари чисел: , , , .
2) Помножимо перше рівняння системи на :
Додамо почленно обидва рівняння:
Підставимо у перше рівняння:
Розв’язками системи є пари чисел: , .
3) Помножимо перше рівняння системи на :
Додамо почленно обидва рівняння:
З першого рівняння виразимо :
Якщо :
Якщо :
Розв’язками системи є пари чисел: , .
4) Область допустимих значень: , .
Додамо почленно обидва рівняння системи:
Віднімемо від першого рівняння друге:
Обидва значення задовольняють ОДЗ.
Розв’язком системи є пара чисел: .
Відповідь: 1) , , , ; 2) , ; 3) , ; 4) .
№ 61. Розв’яжіть графічно систему рівнянь:
1)
2)
За допомогою програми для побудови графіків перевірте правильність розв’язування однієї із систем.
Розв’язання:
1) Виразимо через у другому рівнянні:
Побудуємо графіки функцій та .
Графік — куточок з вершиною в точці :
Графік — гіпербола:
Графіки перетинаються в одній точці .
2) Виразимо через у другому рівнянні:
Побудуємо графіки функцій та .
Графік :
Графік — парабола з вершиною :
Графіки перетинаються в трьох точках: , , .
Відповідь: 1) ; 2) , , .
№ 62. Знайдіть усі розв’язки системи рівнянь:
1)
2)
Розв’язання:
1)
Віднімемо від другого рівняння перше:
Підставимо вираз для у перше рівняння:
Знайдемо відповідні значення :
Якщо , то .
Якщо , то .
2)
Запишемо систему у вигляді:
Поділимо перше рівняння на друге (, ):
Підставимо у перше рівняння:
Знайдемо відповідні значення :
Якщо , то .
Якщо , то .
Відповідь: 1) , ; 2) , .
№ 63. Розв’яжіть систему рівнянь:
1)
2)
Розв’язання:
1) Нехай , . Маємо систему:
За теоремою Вієта та є коренями квадратного рівняння:
або
Повернемося до змінних і :
Перший випадок:
Другий випадок:
2) Нехай , тоді .
Перше рівняння набуває вигляду:
Перший випадок ():
Підставимо у друге рівняння:
Другий випадок ():
Підставимо у друге рівняння:
Відповідь: 1) , ; 2) , .
№ 64. Різниця двох чисел дорівнює 3, а добуток дорівнює 10. Знайдіть ці числа.
Розв’язання:
Нехай шукані числа дорівнюють та .
Складемо систему рівнянь за умовою задачі:
Виразимо через :
Підставимо у друге рівняння:
За теоремою Вієта:
Знайдемо відповідні значення :
Якщо , то .
Якщо , то .
Відповідь: і або і .
№ 65. Сума двох чисел дорівнює 12, а різниця їх квадратів — 24. Знайдіть ці числа.
Розв’язання:
Нехай перше число дорівнює , а друге — .
Складемо систему рівнянь за умовою задачі:
Розкладемо різницю квадратів на множники:
Підставимо значення у друге рівняння:
Складемо систему лінійних рівнянь:
Додамо рівняння системи:
Знайдемо :
Відповідь: і .
№ 66. Знайдіть катети прямокутного трикутника, якщо їх сума дорівнює , а площа трикутника дорівнює .
Розв’язання:
Нехай та — катети прямокутного трикутника (, ).
Площа прямокутного трикутника дорівнює половині добутку його катетів: .
Складемо систему рівнянь за умовою задачі:
Підставимо вираз для у друге рівняння:
За теоремою Вієта:
Знайдемо відповідні значення :
Якщо , то .
Якщо , то .
Обидва значення задовольняють умову задачі. Отже, катети трикутника дорівнюють і .
Відповідь:
№ 67. Добуток двох чисел дорівнює 20, а сума першого числа і потрійного другого дорівнює 19. Знайдіть ці числа.
Розв’язання:
Нехай перший множник дорівнює , а другий — .
Складемо систему рівнянь за умовою задачі:
Виразимо через з другого рівняння:
Підставимо отриманий вираз у перше рівняння:
Знайдемо дискримінант квадратного рівняння:
Обчислимо корені рівняння:
Знайдемо відповідні значення :
Якщо , то .
Якщо , то .
Відповідь: і або і
№ 68. Діагональ прямокутника дорівнює , а його площа — . Знайдіть сторони прямокутника.
Розв’язання:
Нехай сторони прямокутника дорівнюють та (, ).
За теоремою Піфагора квадрат діагоналі дорівнює сумі квадратів сторін: .
Площа прямокутника становить: .
Складемо систему рівнянь:
Виразимо через :
Підставимо у перше рівняння:
Нехай , де :
Повернемося до змінної :
1)
( не задовольняє умову )
2)
( не задовольняє умову )
Отже, сторони прямокутника дорівнюють та .
Відповідь: і
№ 69. Сума площ квадратів, побудованих на катетах прямокутного трикутника, дорівнює , а площа трикутника — . Знайдіть катети трикутника.
Розв’язання:
Нехай катети прямокутного трикутника дорівнюють та (, ).
Площі квадратів, побудованих на катетах, дорівнюють та , а площа прямокутного трикутника — .
Складемо систему рівнянь:
Виразимо через :
Підставимо у перше рівняння:
Нехай , де :
За теоремою Вієта:
Повернемося до змінної :
1)
( не задовольняє умову )
2)
( не задовольняє умову )
Отже, катети трикутника дорівнюють і .
Відповідь:
№ 70. Сума квадратів цифр двоцифрового числа дорівнює 34. Якщо до цього числа додати 18, то отримаємо число, що записано тими самими цифрами, але у зворотному порядку. Знайдіть це число.
Розв’язання:
Нехай — цифра десятків (), а — цифра одиниць () шуканого двоцифрового числа.
Шукане двоцифрове число має вигляд , а число із записаними у зворотному порядку цифрами — .
Складемо систему рівнянь за умовою задачі:
Спростимо друге рівняння:
Підставимо вираз у перше рівняння:
За теоремою Вієта:
(не задовольняє умову, оскільки цифра )
Якщо , то:
Шукане двоцифрове число:
Відповідь: 35.
№ 71. Площа прямокутника дорівнює . Якщо одну з його сторін збільшити на , а другу — на , то матимемо прямокутник із площею . Знайдіть периметр початкового прямокутника.
Розв’язання:
Нехай довжини сторін початкового прямокутника дорівнюють та (, ).
За умовою задачі складемо систему рівнянь:
Розкриємо дужки в другому рівнянні:
Підставимо значення :
Підставимо вираз для у перше рівняння:
За теоремою Вієта:
Знайдемо відповідні значення та периметр :
1) Якщо , то:
2) Якщо , то:
Відповідь: або .
№ 72. З міста до міста , відстань між якими , одночасно виїхали дві автівки. Через виявилося, що перша проїхала на більше, ніж друга. Знайдіть швидкість кожної автівки, якщо на весь шлях перша витрачає на менше, ніж друга.
Розв’язання:
Нехай швидкість першої автівки дорівнює , а другої — (, ).
За перша автівка проїхала , а друга — .
За умовою:
Час руху першої автівки становить , а другої — .
Оскільки , маємо рівняння:
Підставимо :
(не задовольняє умову )
Отже, швидкість другої автівки дорівнює .
Знайдемо швидкість першої автівки:
Відповідь: , .
№ 73. У кілька однакових кошиків розклали порівну малини. Якби в кожен кошик поклали на малини більше, то кошики виявилися б зайвими. Скільки було кошиків?
Розв’язання:
Нехай спочатку в кожен кошик клали малини ().
Тоді початкова кількість кошиків становила .
Якби в кожен кошик поклали , то знадобилося б кошиків.
За умовою задачі кількість кошиків зменшилася б на :
Поділимо обидві частини рівняння на :
Помножимо обидві частини на :
За теоремою Вієта:
(не задовольняє умову )
Отже, у кожен кошик клали по малини.
Знайдемо початкову кількість кошиків:
Відповідь: кошиків.
№ 74. (Задача Маклорена.) Кілька осіб пообідали разом і мали заплатити за обід шилінгів. З’ясувалося, що у двох не було із собою коштів, тому інші заплатили на шилінгів більше, ніж мали заплатити. Скільки осіб пообідало разом?
Розв’язання:
Нехай разом пообідало осіб (, ).
Тоді частка кожної особи мала становити шилінгів.
Оскільки заплатило осіб, кожен із них заплатив по шилінгів.
За умовою задачі кожен заплатив на шилінгів більше:
Поділимо обидві частини рівняння на :
Помножимо на :
За теоремою Вієта:
(не задовольняє умову )
Отже, пообідало разом осіб.
Відповідь: осіб.
№ 75. Яке двоцифрове число на менше від суми квадратів його цифр і на більше за їх подвоєний добуток?
Розв’язання:
Нехай число має вигляд , де — цифра десятків, — цифра одиниць.
За умовою задачі складемо систему рівнянь:
Віднімемо від першого рівняння друге:
Розглянемо два випадки:
1)
Підставимо в друге рівняння системи:
(не є цифрою)
Якщо , то .
Отримуємо число .
2)
Підставимо в друге рівняння системи:
(не є цифрою)
Якщо , то .
Отримуємо число .
Відповідь: або .
№ 76. Периметр ділянки прямокутної форми дорівнює . Якщо довжину ділянки зменшити на , а ширину — на , то площа ділянки зменшиться вдвічі. Знайдіть розміри ділянки, якщо її довжина більша за ширину.
Розв’язання:
Нехай довжина ділянки дорівнює , а ширина — , де .
Периметр прямокутної ділянки:
Початкова площа ділянки: .
Після зменшення довжина становить , ширина — , а площа: .
За умовою початкова площа вдвічі більша за нову:
Підставимо вираз :
За теоремою Вієта:
Якщо , то (задовольняє умову , оскільки ).
Якщо , то (не задовольняє умову , оскільки ).
Отже, довжина ділянки дорівнює , а ширина — .
Відповідь: ; .
№ 77. Дві бригади, працюючи разом, можуть виконати певне завдання за 12 год. Якщо спочатку половину роботи виконає перша бригада, а потім друга її завершить, то всю роботу буде виконано за 25 год. За скільки годин може виконати завдання кожна бригада, працюючи самостійно?
Розв’язання:
Нехай перша бригада може самостійно виконати завдання за , а друга — за (, ).
Продуктивність першої бригади становить роботи за годину, а другої — роботи за годину.
Працюючи разом, бригади виконують за 1 годину частину завдання:
Половину всієї роботи перша бригада виконує за , а другу половину друга бригада виконує за .
За умовою на всю роботу витрачено :
Складемо систему рівнянь:
Підставимо у перше рівняння:
За теоремою Вієта:
Якщо , то .
Якщо , то .
Відповідь: і .
№ 78. Майстриня-склодув мала виготовити 200 скляних новорічних іграшок. Перші два дні вона виконувала денну норму, а потім щодня виготовляла на 4 іграшки більше, ніж передбачено нормою. Тому вже за день до кінця терміну виготовила 208 скляних іграшок. Скільки іграшок щодня мала виготовляти майстриня за нормою?
Розв’язання:
Нехай денна норма за планом становить іграшок ().
Тоді плановий час роботи дорівнює .
За перші 2 дні майстриня виготовила іграшок.
Надалі щоденна продуктивність становила іграшки.
Уся робота була виконана на 1 день раніше запланованого строку, тобто за .
Час роботи з підвищеною продуктивністю:
Кількість виготовлених іграшок за цей період: .
Усього було виготовлено 208 іграшок. Складемо рівняння:
Помножимо обидві частини рівняння на ():
За теоремою Вієта:
(не задовольняє умову, оскільки )
Отже, денна норма становила 20 іграшок.
Відповідь: 20 іграшок.