Kvant
Kvant 1982, số 6

Kvant 1982, số 6 · Trang

Tờ 1

không đánh sốChép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

KVANM
6
1982

Tạp chí VẬT LÝ VÀ TOÁN HỌC PHỔ BIẾN
HỌC VIỆN KHOA HỌC LIÊN XÔ và VIỆN KHOA HỌC SƯ VỤ LIÊN XÔ

Tờ 2

không đánh sốChép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

Vào tháng 4 năm nay tại Mátxcơva, tại Nhà nghệ sĩ trung tâm, buổi biểu diễn “Bản vẽ của các nhà khoa học” đã hạ nhiệt. Trong số các tác phẩm được trình bày ở đó, đồ họa của Tiến sĩ Khoa học Vật lý và Toán học A. T. Fomenko, một nhà toán học nổi tiếng với nghiên cứu về hình học vi phân và cấu trúc liên kết, đã thu hút rất nhiều sự quan tâm. Ở đây chúng tôi đặt bản sao tác phẩm của A. T. Fomenko, được gọi là “Sơ đồ Hertzsprung-Russell”, và trên trang thứ tư của trang bìa - bản sao lại tác phẩm “LENS SPACES”.

Trên trang đầu tiên của trang bìa có hình ảnh mô hình vi sai từ lỗ tròn (ảnh của A. Shuki). Laser helium-neon được sử dụng làm nguồn sáng, tạo ra ánh sáng đỏ đơn sắc.

Một số thí nghiệm vi phân mà bạn có thể tự thực hiện trong phòng thí nghiệm tại nhà của mình đã được mô tả trên tạp chí này trong bài báo của Y. Amstislavsky “Các hiện tượng không dạy được xung quanh các nguồn sáng thông thường”.

Tờ 3

tr. 1Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

1

TRONG VẤN ĐỀ NÀY: TRONG VẤN ĐỀ NÀY:

L. Aslamazov, I. Kikoin. Sóng là gì?
2. L. Aslamazov, I. Kikoin. What is a wave?

B. Martynov. Về cực đại của hàm số
Van der Waerden
8. B. Martynov. On maxima of the Van der Waerden function

Phòng thí nghiệm «Kvant»
Vâng. Amstislavsky. Hiện tượng bất thường xung quanh
nguồn sáng thông thường
15. Ya. Amstislavski. Unusual phenomena about
usual light sources

Sách vấn đề «Kvant»
Bài toán M746 — M750; F758 — F762
19. Problems M746 — M750; P758 — P762
Lời giải bài toán M706 — M710; F718 — F722
23. Solutions M706 — M710; P718 — P722
S. Krotov. Về quỹ đạo tối ưu
30. S. Krotov. On optimal trajectories of motion
diversion
Danh sách bạn đọc gửi đúng
lời giải
34. List of readers who have sent correct
solutions

«Kvant» cho học sinh nhỏ
Bài toán
35. Problems
F. Bartenev. Xoay một khối lập phương
36. F. Bartenev. Rolling cubes

Xưởng của người nộp đơn
A. Nazaretov. Máy bay trong không gian
38. A. Nazaretov. Planes in space
I. Bystry. Về việc giảm chỉ số
40. I. Bystri. Cancelling exponents

Các lựa chọn cho kỳ thi tuyển sinh đại học
41. College entrance exams

Nghệ thuật lập trình
G. Zvenitsorodsky. VI Mùa hè bùng nổ
trường đào tạo lập trình viên trẻ
54. G. Zvenigorodski. VI All-Union summer
school for young programmers

Thông tin
Trường thể chất và kỹ thuật tương ứng
tại MISiS
56. Physico-technical correspondence school at
the Moscow steel and alloys institute
Trường thể chất buổi tối tại Đại học quốc gia Moscow
56. Moscow state university physics evening school

Đáp số, gợi ý, lời giải
57. Answers, hints, solutions

Pha trộn (14, 53)
Miscellaneous (14, 53)

Trang cờ vua
The chess page

Thang cờ (trang bìa thứ 3)
Chess ladders (3rd cover page)

© Nhà xuất bản Nauka. Tòa soạn chính văn học vật lý và toán học, «Kvant», 1982

Tờ 4

tr. 2Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

2

L. Aslamazov, I. Kikoin

Sóng là gì?

Khi ném đá xuống nước, hãy nhìn vào những vòng tròn mà chúng tạo thành; nếu không việc ném như vậy sẽ chỉ là niềm vui trống rỗng.
Kozma Prutkov. Phần trái cây

Khái niệm sóng có vẻ rất thú vị đối với chúng ta và chúng ta liên kết nó bằng trực giác với một loại chuyển động nào đó. Nếu chúng ta ném một hòn đá xuống nước, một làn sóng sẽ chạy trên mặt nước. Nhưng nếu một cành cây đang nổi trên mặt nước vào thời điểm này, thì chúng ta sẽ nhận thấy rằng nó không hề trộn lẫn theo hướng truyền sóng mà tạo ra một chuyển động dao động lên xuống. Cái gì chuyển động khi sóng lan truyền? Hãy xem xét một vài ví dụ.

Người ta nói rằng Hoàng hậu Elizabeth, con gái của Peter I, đã mong muốn khoảnh khắc long trọng trong lễ đăng quang của bà được đánh dấu bằng một loạt pháo từ Pháo đài Peter và Paul ở thủ đô mới - St. Petersburg. Và theo luật, lễ đăng quang của các sa hoàng Nga đã diễn ra tại Nhà thờ Giả định ở Moscow. Ngày nay, việc truyền bất kỳ thông tin nào từ Moscow đến Leningrad rất đơn giản: chỉ cần gửi tín hiệu vô tuyến, đại bác sẽ khai hỏa đúng giờ. Và khi đó cần phải nghĩ ra một cách khác để thông báo thời điểm tộc trưởng đội vương miện lên đầu hoàng hậu.

Và dọc theo toàn bộ tuyến đường (khoảng 650 km) từ nhà thờ ở Moscow đến pháo đài ở St. Petersburg, các binh sĩ đã được triển khai ở khoảng cách tầm nhìn trực tiếp (khoảng 100 m) với nhau. Để dễ tính toán, cô ấy đã bổ sung thêm khoảng 6.500 binh sĩ. Mỗi người lính đều có một lá cờ trong tay. Vào thời điểm đăng quang, người lính đầu tiên vẫy cờ, người tiếp theo lặp lại động tác của mình, theo sau là những người khác. Thời gian phản ứng của con người là mười giây, và do đó, sau 10-20 phút, thông tin biết về lễ đăng quang sẽ đến được với pháo binh ở Pháo đài Peter và Paul.

Điều gì đã chuyển từ Moscow đến St. Petersburg? Mỗi người lính vẫn đứng ở vị trí của mình. Điều duy nhất anh ta làm là vẫy cờ. Theo ngôn ngữ khoa học, chúng ta có thể nói rằng bằng cách giơ và hạ tay cầm cờ, anh ta đã thay đổi trạng thái của mình trong một thời gian. Sự thay đổi trạng thái này diễn ra dọc theo hàng ngũ binh lính.

Tờ 5

tr. 3Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

3

Các biến trong không gian thay đổi trạng thái được gọi là sóng.

Năm 1905, các cuộc đình công bắt đầu ở St. Petersburg, và sau đó một lá thư được in ra cho biết làn sóng đình công lan rộng khắp nước Nga và đến tận những biên giới xa nhất. Trong trường hợp này, một tình trạng lan rộng trong đó công nhân bỏ việc trong các nhà máy công nghiệp và đưa ra các yêu cầu về chính trị và kinh tế.

Đây là một ví dụ về cách tin đồn lan truyền. Được biết, một tin đồn do một người bắt đầu có thể lan truyền khắp thành phố trong một thời gian ngắn. Nó ít hơn đáng kể so với thời gian cần thiết để người này đến thăm (hoặc gọi điện) cho tất cả người dân trong thành phố. Rõ ràng là bản thân những người mang thính giác có thể không trộn lẫn. Trạng thái ánh sáng sẽ được trộn lẫn. Đó chính xác là những gì họ nói - một làn sóng tin đồn đang lan rộng khắp thành phố.

Cuối cùng chúng ta hãy xem xét một ví dụ vật lý. Trên bàn bida có một dãy bi xếp hàng (Hình 1, a). Một quả bóng khác chạm vào nó sao cho tốc độ của nó hướng dọc theo sợi dây. Sau khi va chạm, quả bóng rời khỏi mục tiêu và quả bóng cuối cùng bật ra (Hình 1, b). Chúng tôi truyền động lượng cho quả bóng đầu tiên và quả bóng cuối cùng nhận được nó. Điều này xảy ra do một sóng biến dạng lan truyền dọc theo chuỗi quả bóng. Khi va chạm, quả bóng đầu tiên bị dẹt và làm biến dạng quả bóng lân cận, quả bóng tiếp theo, v.v. Bất kỳ quả bóng trung gian nào ở bên trái và bên phải đều chịu tác dụng của các lực đàn hồi có độ lớn bằng nhau nhưng ngược hướng (Hình 1, c), và nó vẫn giữ nguyên vị trí. Lực đàn hồi chỉ tác dụng lên một phía sẽ truyền một xung lực đến quả bóng cuối cùng và nó bật trở lại.

Những sóng biến dạng như vậy truyền trong môi trường đàn hồi được gọi là sóng âm. Do đó, do va chạm, một sóng âm đã chạy qua chuỗi quả bóng. Nó có thể lây lan ở bất kỳ cơ thể đàn hồi nào. Ví dụ, nếu một thanh cố định (Hình 2, a) bị búa đập vào từ một đầu, một sóng biến dạng (sóng âm) sẽ chạy dọc theo thanh. Khi sóng này đến đầu đối diện của thanh, quả bóng cao nhất ở đó sẽ bật ra (Hình 2, b). Tương tự, bạn có thể kích thích sóng âm trong chất lỏng hoặc chất khí, tất nhiên, sẽ thuận tiện hơn khi sử dụng pít-tông thay vì búa.

Chúng ta hãy thử tìm hiểu cơ chế truyền sóng âm trong vật đàn hồi. Cụ thể, chúng ta sẽ tìm hiểu tốc độ truyền sóng phụ thuộc vào điều gì. Đầu tiên, chúng ta giải bài toán đơn giản hóa cho mô hình vật đàn hồi. Chúng ta sẽ giả sử rằng chúng ta có toàn bộ quả bóng có khối lượng mm, được kết nối bằng lò xo có độ cứng kk (Hình 3). Kích thước của quả bóng nhỏ so với

Tờ 6

tr. 4Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

4

khoảng cách giữa chúng và khối lượng của các lò xo không đáng kể so với khối lượng của các quả cầu. Về cơ bản, đây là cùng một chuỗi các quả bóng mật, trong đó chúng ta “tách” quán tính (khối lượng) và độ đàn hồi (độ cứng).

Mô hình này gần như được thực hiện trong một cơ thể rắn chắc. Trong mạng tinh thể, các nguyên tử được sắp xếp sao cho ở trạng thái cân bằng, tổng vectơ các lực tác dụng lên mỗi nguyên tử từ tất cả các nguyên tử khác bằng 0. Khi các nguyên tử lệch khỏi vị trí cân bằng, lực căng và lực đẩy xuất hiện, tương tự như lực đàn hồi*).

Hãy đưa ra một số quả bóng, chẳng hạn như quả bóng đầu tiên bên trái, một xung hướng dọc theo dây chuyền (đẩy nó). Sau đó, như trong ví dụ với quả bóng mật, một sóng biến dạng đàn hồi sẽ chạy dọc theo chuỗi, sau một thời gian sẽ đến đầu bên phải của chuỗi. Vì quả bóng cuối cùng được nối với dây xích bằng lò xo nên nó sẽ không thể bật ra được chút nào. Lò xo bị kéo căng sẽ buộc nó quay trở lại và sau đó do quán tính của nó quả cầu sẽ rút lò xo lại. Bây giờ sóng biến dạng sẽ chạy từ phải sang trái. Trong trường hợp này, họ nói rằng sóng bị phản xạ từ đầu chuỗi và bắt đầu truyền theo hướng ngược lại. Vì những lý do tương tự, nó sẽ bị phản xạ từ đầu đối diện, v.v. Những sóng phản xạ này là điều kiện để chúng ta xem xét và để loại bỏ chúng, chúng ta sẽ xem xét một chuỗi “vô hạn” (nghĩa là không có đầu cuối). Nó có thể được thực hiện bằng cách đóng một chuỗi gồm nhiều quả bóng vào một vòng (Hình 4). Dọc theo chuỗi “vô tận” như vậy, sóng biến dạng đàn hồi sẽ chuyển động theo hình tròn không phản xạ cho đến khi tắt dần.

*) Ở khoảng cách xa giữa các nguyên tử, lực căng chủ yếu tác dụng và ở khoảng cách gần, lực đẩy tác dụng (cơ học lượng tử cấm các nguyên tử đâm vào nhau). Chỉ ở một khoảng cách cân bằng nào đó (xấp xỉ bằng kích thước của các nguyên tử) lực tương tác giữa các nguyên tử mới bằng không.

Hãy làm chệch hướng một trong các quả bóng khỏi vị trí cân bằng của nó (ví dụ: quét nó theo chiều kim đồng hồ) và thả nó ra. Sau đó, dưới tác dụng của các lò xo nối với nó, vị trí của quả bóng trong không gian sẽ thay đổi theo chu kỳ. Chuyển động này được gọi là dao động.

Rung động đóng một vai trò quan trọng trong tự nhiên và công nghệ. Con lắc trong đồng hồ thực hiện chuyển động dao động; Trong các thiết bị điện gia dụng, dòng điện và điện áp dao động; sự thay đổi ngày đêm, mùa cũng là một quá trình dao động do sự chuyển động của Trái Đất gây ra. Các cơ chế quay hoàn toàn gây ra rung động trong nền móng, điều này phải được tính đến trong quá trình thiết kế.

Loại chuyển động dao động đơn giản nhất là dao động điều hòa, khi độ dịch chuyển của vật so với vị trí cân bằng thay đổi theo thời gian theo định luật

α=αmsin⁡(2πt/T)=αmsin⁡2πvt=αmsin⁡ωt,\alpha = \alpha_m \sin(2\pi t/T) = \alpha_m \sin 2\pi vt = \alpha_m \sin \omega t,

trong đó trong trường hợp dây chuyền dao động α\alpha là độ lệch góc của quả bóng so với vị trí cân bằng. Như bạn có thể thấy, dao động điều hòa được đặc trưng bởi hai đại lượng (tham số): độ lệch cực đại (biên độ) αm\alpha_m và chu kỳ dao động TT (khoảng thời gian sau đó dao động được lặp lại hoàn toàn). Tần số v bằng số lần dao động trên một đơn vị thời gian, tần số tuần hoàn ω=2πv\omega = 2\pi v được đưa vào để đơn giản hóa việc ghi toán học về chuyển động dao động và giá trị φ=ωt\varphi = \omega t xác định vị trí của quả bóng tại một thời điểm nhất định tt, được gọi là pha dao động.

Hãy đưa ra một ví dụ. Cho quả bóng thực hiện dao động hoàn toàn trong thời gian T=4T = 4 s; tại thời điểm ban đầu nó ở vị trí cân bằng và độ lệch cực đại của nó là αm=0,1\alpha_m = 0,1 rad. Khi đó, nếu nó thực hiện một dao động điều hòa thì sự phụ thuộc của độ lệch vào thời gian được cho bởi công thức

α=0,1sin⁡(πt/2).\alpha = 0,1 \sin(\pi t/2).

Tại thời điểm t1=1t_1 = 1 s pha dao động bằng φ1=π/2\varphi_1 = \pi/2, tại thời điểm t2=2t_2 = 2 s pha dao động

Tờ 8

tr. 6Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

6

Hình 6.

khoảng trống trong chuỗi, có chiều dài λ1=L\lambda_1 = L. Sóng tiếp theo, ngắn hơn, λ2=L/2\lambda_2 = L/2, λ3=L/3\lambda_3 = L/3 tiếp theo, v.v. Sóng ngắn nhất có thể truyền trong chuỗi là gì?

Bước sóng càng ngắn thì sự dịch chuyển pha tới các quả bóng lân cận càng lớn. “Sự khác biệt” tối đa xảy ra khi độ lệch pha giữa các quả bóng lân cận bằng n. Trong trường hợp này, các quả bóng dao động ngược pha (Hình 6) và tương ứng với độ dài λmin⁡=2a\lambda_{\min} = 2a.

Hãy tính tần số xảy ra dao động tương ứng với bước sóng tối thiểu (điều này cho phép chúng ta ước tính tốc độ truyền sóng trong chuỗi). Giả sử quả cầu ở giữa dao động tuân theo định luật
αn=αmsin⁡ωt\alpha_n = \alpha_m \sin \omega t
thì dao động của quả bóng trước được mô tả bằng công thức
αn−1=αmsin⁡(ωt+π),\alpha_{n-1} = \alpha_m \sin (\omega t + \pi),
và cái tiếp theo -
αn+1=αmsin⁡(ωt−π).\alpha_{n+1} = \alpha_m \sin (\omega t - \pi).

Biết các đầu của lò xo chuyển động như thế nào, dễ dàng nhận thấy độ biến dạng của chúng phụ thuộc như thế nào theo thời gian và sử dụng định luật Hooke F=kxF = kx để tính lực đàn hồi tác dụng lên quả cầu ở giữa. lực tổng hợp
F=kxm(sin⁡(ωt−π)−sin⁡ωt)+sin⁡(ωt+π)−sin⁡ωt)=−4kxmsin⁡ωtF = kx_m (\sin (\omega t - \pi) - \sin \omega t) + \sin (\omega t + \pi) - \sin \omega t) = -4kx_m \sin \omega t
trong đó xm=Rαmx_m = R\alpha_m là độ lệch tuyến tính tối đa của quả bóng (RR là bán kính của bóng đèn trong đó dây xích được đóng lại). Như bạn có thể thấy, quả bóng ở giữa dao động như thể nó được gắn vào một lò xo duy nhất, nhưng có độ cứng gấp bốn lần. Thay giá trị k0=4kk_0 = 4k vào công thức (*), ta thấy khi một sóng có độ dài tối thiểu λmin⁡=2a\lambda_{\min} = 2a truyền dọc theo chuỗi thì tần số dao động là ω=2k/m\omega = 2\sqrt{k/m}. Đây là tần số dao động tối đa của các quả bóng trong một chuỗi kín.

Kết quả là chất rắn cũng có tần số tối đa mà tại đó các nguyên tử có thể dao động.

Tốc độ truyền sóng là bao nhiêu? Nếu tần số dao động là ω\omega thì chu kỳ của chúng là T=2π/ωT = 2\pi/\omega. Ở tốc độ truyền vv, sóng truyền đi l=vT=2πv/ωl = vT = 2\pi v/\omega trong thời gian TT. Đường đi này bằng bước sóng, vì sự dịch chuyển theo thời gian một khoảng TT nên các dao động sẽ xảy ra cùng pha. Như vậy,
λ=vT=2πv/ω,\lambda = vT = 2\pi v/\omega,
và do đó
v=λω2π=2πakm.v = \frac{\lambda \omega}{2\pi} = \frac{2}{\pi} a \sqrt{\frac{k}{m}}.

Tốc độ truyền và tần số dao động của sóng dài hơn là bao nhiêu? Ví dụ: chúng có thể được đếm theo cách tương tự (mặc dù nó phức tạp hơn một chút bài toán). Hóa ra là khi bước sóng tăng, tần số dao động giảm và tốc độ truyền sóng tăng, nhưng chỉ tăng một chút. Đối với bước sóng dài (λ≫a\lambda \gg a), tốc độ lan truyền trở nên không đổi và bằng
v0=akm.v_0 = a \sqrt{\frac{k}{m}}.

Vì vậy, biểu thức mà chúng tôi rút ra với độ chính xác cao cho biết tốc độ truyền sóng trong chuỗi các quả bóng được kết nối đối với các bước sóng khác.

Hãy trở lại với cơ thể rắn chắc. Điều gì quyết định tốc độ truyền sóng âm trong đó? Tiến hành phân tích bằng một chuỗi các quả bóng, người ta có thể hiểu rằng tốc độ phụ thuộc vào tính chất đàn hồi của vật liệu, khối lượng của các nguyên tử tạo nên chất đó và khoảng cách giữa chúng. Khoảng cách giữa các nguyên tử càng nhỏ và khối lượng của chúng càng lớn thì mật độ của chất qq càng lớn. Độ cứng kk trong mô hình của chúng tôi có thể được coi là tỷ lệ thuận

Tờ 9

tr. 7Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

7

mô đun Young quốc gia E. Công thức chính xác cho tốc độ âm thanh trong chất rắn là:

v=Eρ.v = \sqrt{\frac{E}{\rho}}.

Ví dụ, đối với thép, sử dụng công thức này, chúng ta thu được v≈5000v \approx 5000 m/s. Như vậy, chúng ta đã hiểu được hiện tượng truyền âm trong các vật thể đàn hồi, tức là sự lan truyền dao động của sự dịch chuyển của các nguyên tử tạo nên các vật thể này.

Rung động của các đại lượng vật lý khác cũng có thể lan truyền trong không gian. Nếu giá trị của cường độ điện trường và từ trường thay đổi định kỳ thì người ta nói rằng sóng điện từ đang lan truyền. Sự dao động nhiệt độ có thể lan truyền - sóng nhiệt độ, dao động cảm ứng từ trường trong một chất - sóng từ hóa, v.v. Nói một cách hình tượng, toàn bộ dinh thự của vật lý hiện đại bị tràn ngập bởi các loại sóng khác nhau.

Ứng dụng

Hãy tưởng tượng súng được đặt trên một thanh AB nằm dọc theo đường kính của vòng (Hình 7). Một đầu của lò xo nối với quả cầu, đầu thứ hai được cố định ở mép thanh A. Quả bóng có thể chuyển động tự do dọc theo thanh và ở trạng thái cân bằng nó nằm ở tâm của vòng O. Chúng ta hãy quay cái cọc trong mặt phẳng nằm ngang với vận tốc góc ω0\omega_0. Khi đó quả bóng sẽ ngắt kết nối khỏi trung tâm. Nếu độ dịch chuyển của nó bằng rr thì từ phía lò xo sẽ ​​tác dụng lên quả bóng một lực bằng F=k0rF = k_0 r theo định luật Hooke và hướng vào tâm vòng tròn. Theo định luật II Newton, lực này phải tạo ra gia tốc hướng tâm aii=ω02ra_ii = \omega_0^2 r:

mω02r=k0r.m\omega_0^2 r = k_0 r.

Vì vậy, để quả bóng ở trạng thái ổn định khi vòng quay quay thì tốc độ quay cần phải bằng ω0=k0/m\omega_0 = \sqrt{k_0/m}.

Trong trường hợp này, hình chiếu của quả bóng lên một trục cố định thực hiện một dao động điều hòa với tần số tuần hoàn bằng tốc độ góc quay. Ví dụ: x=rsin⁡ω0tx = r \sin \omega_0 t. Do đó, tần số dao động điều hòa của một quả cầu có khối lượng mm độ cứng ngoài k0k_0 được xác định theo công thức

ω0=k0m.\omega_0 = \sqrt{\frac{k_0}{m}}.

Bài tập

  1. Bạn có thể “cảm nhận” sóng là gì bằng cách thực hiện bài tập sau. Dán

Tờ 10

tr. 8Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

8

B. Martynov

Về cực đại của hàm van der Waerden

Chức năng chúng ta đã quen thuộc

Học sinh lớp chín và lớp mười biết rằng một hàm số khả vi tại một điểm nào đó sẽ liên tục tại điểm đó (“Đại số và nguyên tắc phân tích 9-10,” đoạn 19). Họ cũng biết rằng điều ngược lại là không đúng: ví dụ: hàm y=∣x∣y = |x| liên tục tại x=0x = 0 (và tại bất kỳ điểm nào khác), nhưng không tùy ý tại x=0x = 0. Nói chung, bất kỳ hàm số nào có đồ thị có một “góc” tại một điểm nào đó đều không khả vi tại điểm đó. Rõ ràng là dễ dàng xây dựng một hàm trên khoảng [0; 1] có vô số “góc” (Hình 1 thể hiện một phần đồ thị của hàm số đó; tất nhiên là không thể vẽ nó hoàn toàn).

Tuy nhiên, tất cả các hàm số như vậy, cũng như các hàm số liên tục khác mà bạn đã biết, vẫn khả vi ở “hầu hết” các điểm.

Trong một thời gian dài sau khi phát minh ra phép tính vi phân, các nhà toán học đã nghĩ rằng các hàm liên tục, như một quy luật, khả vi. Do đó, vào những năm sáu mươi, nhiều thế kỷ trôi qua, nhà toán học người Đức Karl Weierstrass đã công bố một ví dụ về hàm số liên tục tại mọi điểm trên một đường thẳng và không tùy ý tại bất kỳ điểm nào *), một buổi tối Strassian sẽ xuất hiện trong thế giới toán học.

*) Ví dụ đầu tiên thuộc loại này được nhà toán học và triết học người Séc Bernhard Bolzano xây dựng trước Weierstrass bốn mươi năm, nhưng ví dụ của ông được biết đến muộn hơn ví dụ của Vecherstrass.

Hình 1.

Tờ 11

tr. 9Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

9

Điều gì sẽ xảy ra nếu tất cả các chức năng φn\varphi_n được thêm vào? Có lý do để hy vọng rằng trong mọi trường hợp, “tổng” sẽ liên tục tại mỗi điểm và không khả vi tại các điểm có dạng x=k2n(k∈Z,n∈N)x = \frac{k}{2^n} (k \in \mathbb{Z}, n \in \mathbb{N}). Thật không may, chúng ta không biết tổng của vô số số hạng là bao nhiêu.

Do đó, chúng ta sẽ làm điều này: chúng ta tạo thành một chuỗi hàm Φn(x)=φ0(x)+φ1(x)+⋯+φn(x)\Phi_n(x) = \varphi_0(x) + \varphi_1(x) + \dots + \varphi_n(x) (do đó, Φn+1(x)=Φn(x)+φn+1(x)\Phi_{n+1}(x) = \Phi_n(x) + \varphi_{n+1}(x); xem Hình 3-5) và chứng minh rằng với mọi xx đều tồn tại lim⁡n→∞Φn(x)\lim_{n \to \infty} \Phi_n(x).

Để chứng minh điều đó, chúng ta cần định lý Weierstrass, trong đó phát biểu rằng một dãy giới hạn đơn điệu có một giới hạn (Đại số và Phân tích 9, đoạn 32).

Từ φn+1(x)≥0\varphi_{n+1}(x) \geq 0 nó theo sau Φn+1(x)≥Φn(x)\Phi_{n+1}(x) \geq \Phi_n(x)—chuỗi (Φn(x)\Phi_n(x)) là đơn điệu. Vì Φn(x)=φ0(x)+φ1(x)+⋯+φn(x)≤12+14+⋯+12n+1=1−12n+1<1\Phi_n(x) = \varphi_0(x) + \varphi_1(x) + \dots + \varphi_n(x) \leq \frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \dots + \frac{1}{2^{n+1}} = 1 - \frac{1}{2^{n+1}} < 1, chuỗi (Φn(x)\Phi_n(x)) bị chặn. Do đó, lim⁡n→∞Φn(x)\lim_{n \to \infty} \Phi_n(x) tồn tại. Chúng ta hãy biểu thị giới hạn này bằng Φ(x)\Phi(x). Như vậy, hàm Φ\Phi được xác định trên toàn bộ trục số. Nó là tuần hoàn (với chu kỳ 1), 0≤Φ(x)≤10 \leq \Phi(x) \leq 1 với mọi x∈Rx \in \mathbb{R}, đồ thị của hàm Φ\Phi đối xứng với bất kỳ đường thẳng nào x=k2(k∈Z)x = \frac{k}{2} (k \in \mathbb{Z}) - tất cả điều này dễ dàng suy ra từ các tính chất của hàm φ0\varphi_0 và các tính chất của giới hạn. Do đó, không thể có đồ thị hàm số Φ\Phi: trong Hình 3-5 bạn có thể thấy các điểm “nóng lên” như thế nào mà tại đó đồ thị hàm số Φn\Phi_n có một “góc”, tức là những điểm mà các hàm số này không có hàm tùy ý.

Tính liên tục của hàm số được xây dựng Φn\Phi_n là liên tục tại mỗi điểm của đường thẳng.

Về mặt trực quan, điều này khá rõ ràng: nếu Φ\Phi có điểm gián đoạn tại một điểm nào đó x0x_0, thì với một giá trị đủ lớn

Tờ 12

tr. 10Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

10

n∈Nn \in \mathbb{N} sẽ có điểm gián đoạn gần như tương tự tại điểm x0x_0 tại Φn\Phi_n và Φn\Phi_n là liên tục dọc theo toàn bộ đường thẳng. Bằng chứng dưới đây làm rõ những báo cáo này.

Trước tiên chúng ta hãy nghiên cứu sự khác biệt rn(x)=Φ(x)−Φn(x)r_n(x) = \Phi(x) - \Phi_n(x) (ở đây xx là cố định, nn là biến).

Φn+m(x)−Φn(x)=φn+1(x)+φn+2(x)+⋯+φn+m(x).\Phi_{n+m}(x) - \Phi_n(x) = \varphi_{n+1}(x) + \varphi_{n+2}(x) + \dots + \varphi_{n+m}(x).

Rõ ràng là vậy

0⩽Φn+m(x)−Φn(x)⩽12n+2+12n+3+⋯+0 \leqslant \Phi_{n+m}(x) - \Phi_n(x) \leqslant \frac{1}{2^{n+2}} + \frac{1}{2^{n+3}} + \dots +

+12n+m+1=12n+2⋅1−12m1−12<12n+1.+ \frac{1}{2^{n+m+1}} = \frac{1}{2^{n+2}} \cdot \frac{1 - \frac{1}{2^m}}{1 - \frac{1}{2}} < \frac{1}{2^{n+1}}.

Vì lim⁡m→∞Φn+m(x)=Φ(x)\lim_{m \to \infty} \Phi_{n+m}(x) = \Phi(x) và lim⁡m→∞Φn(x)=Φn(x)\lim_{m \to \infty} \Phi_n(x) = \Phi_n(x),

0⩽rn(x)⩽12n+1.0 \leqslant r_n(x) \leqslant \frac{1}{2^{n+1}}.

Bây giờ chúng ta có thể chuyển sang chứng minh tính liên tục của hàm số Φ\Phi tại một điểm tùy ý x0∈Rx_0 \in \mathbb{R}. Hãy lấy ε>0\varepsilon > 0 và xem xét mô hình khác biệt

∣Φ(x0+h)−Φ(x0)∣=∣Φn(x0+h)+rn(x0+h)−Φn(x0)−rn(x0)∣⩽|\Phi(x_0 + h) - \Phi(x_0)| = |\Phi_n(x_0 + h) + r_n(x_0 + h) - \Phi_n(x_0) - r_n(x_0)| \leqslant

⩽∣Φn(x0+h)−Φn(x0)∣+∣rn(x0+h)∣+∣rn(x0)∣.\leqslant |\Phi_n(x_0 + h) - \Phi_n(x_0)| + |r_n(x_0 + h)| + |r_n(x_0)|.

Nhưng ∣rn(x0)∣⩽12n+1|r_n(x_0)| \leqslant \frac{1}{2^{n+1}} và ∣rn(x0+h)∣⩽12n+1|r_n(x_0 + h)| \leqslant \frac{1}{2^{n+1}}; Đó là lý do tại sao

∣Φ(x0+h)−Φ(x0)∣⩽|\Phi(x_0 + h) - \Phi(x_0)| \leqslant

⩽∣Φn(x0+h)−Φn(x0)∣+12n.\leqslant |\Phi_n(x_0 + h) - \Phi_n(x_0)| + \frac{1}{2^n}.

Khi nn đủ lớn

12n<ε2.\frac{1}{2^n} < \frac{\varepsilon}{2}.

Hàm Φn\Phi_n, là tổng của một số hữu hạn các hàm liên tục, liên tục tại điểm x0x_0. Do đó, bằng cách chọn δ>0\delta > 0 có ​​thể đạt được điều đó cho ∣h∣<δ|h| < \delta

∣Φn(x0+h)−Φn(x0)∣<ε2.|\Phi_n(x_0 + h) - \Phi_n(x_0)| < \frac{\varepsilon}{2}.

Khi δ\delta được chọn

∣Φ(x0+h)−Φ(x0)∣<ε,|\Phi(x_0 + h) - \Phi(x_0)| < \varepsilon,

và điều này chứng tỏ tính liên tục của hàm số Φ\Phi tại điểm x0x_0.

Tính không khả vi của hàm được xây dựng

Hàm Φ\Phi không khả vi tại bất kỳ điểm nào trên đường thẳng.

Thoạt nhìn, điều này có vẻ rất đáng ngạc nhiên: khi nn phát triển, tập hợp các điểm không khả vi của các hàm Φn\Phi_n trở nên dày đặc hơn và sâu hơn, do đó, đương nhiên người ta kỳ vọng rằng “trong giới hạn”, tức là đối với các hàm Φ\Phi, nó sẽ lấp đầy toàn bộ đường thẳng. Tuy nhiên, lý luận ngây thơ này là không chính xác, như hàm ví dụ cho thấy

G(x)=lim⁡n→∞Gn(x),G(x) = \lim_{n \to \infty} G_n(x),

trong đó các hàm G1,G2,G3G_1, G_2, G_3 được hiển thị trong Hình 6. Rõ ràng, G(x)=1−x2G(x) = 1 - x^2 là hàm khả vi tại bất kỳ điểm nào.

Chứng minh bằng phản chứng, chúng ta giả sử rằng với một số x0∈Rx_0 \in \mathbb{R} có Φ′(x0)\Phi'(x_0).

“Khóa” x0x_0 theo trình tự gần đúng kép theo khuyết tật và bằng hình ảnh:

sk2k+1⩽x0<sk+12k+1(k=0,1,2,… ; sk∈Z).\frac{s_k}{2^{k+1}} \leqslant x_0 < \frac{s_k + 1}{2^{k+1}} \quad (k = 0, 1, 2, \dots; \ s_k \in \mathbb{Z}).

Hãy đặt αk=sk2k+1,βk=sk+12k+1\alpha_k = \frac{s_k}{2^{k+1}}, \beta_k = \frac{s_k + 1}{2^{k+1}}. Sau đó

αk⩽x0<βk(k=0,1,2,… )\alpha_k \leqslant x_0 < \beta_k \quad (k = 0, 1, 2, \dots)

Và

lim⁡k→∞αk=lim⁡k→∞βk=x0.\lim_{k \to \infty} \alpha_k = \lim_{k \to \infty} \beta_k = x_0.

Từ (1)

0<βk−x0βk−αk⩽10 < \frac{\beta_k - x_0}{\beta_k - \alpha_k} \leqslant 1

0⩽x0−αkβk−αk⩽1.0 \leqslant \frac{x_0 - \alpha_k}{\beta_k - \alpha_k} \leqslant 1.

Từ đây, từ (2) và từ danh tính dễ kiểm chứng

Φ(βk)−Φ(αk)βk−αk−Φ′(x0)=\frac{\Phi(\beta_k) - \Phi(\alpha_k)}{\beta_k - \alpha_k} - \Phi'(x_0) =

=βk−x0βk−αk[Φ(βk)−Φ(x0)βk−x0−Φ′(x0)]+= \frac{\beta_k - x_0}{\beta_k - \alpha_k} \left[ \frac{\Phi(\beta_k) - \Phi(x_0)}{\beta_k - x_0} - \Phi'(x_0) \right] +

+x0−αkβk−αk[Φ(x0)−Φ(αk)βk−x0−Φ′(x0)]+ \frac{x_0 - \alpha_k}{\beta_k - \alpha_k} \left[ \frac{\Phi(x_0) - \Phi(\alpha_k)}{\beta_k - x_0} - \Phi'(x_0) \right]

nên

lim⁡k→∞Φ(βk)−Φ(αk)βk−αk=Φ′(x0).\lim_{k \to \infty} \frac{\Phi(\beta_k) - \Phi(\alpha_k)}{\beta_k - \alpha_k} = \Phi'(x_0).

Tờ 14

tr. 12Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

12

Φ(2xˉ)=2Φ(xˉ)−2φ0(xˉ)=2Φ(xˉ)−2xˉ=2M−2xˉ⩽M\Phi(2\bar{x}) = 2\Phi(\bar{x}) - 2\varphi_0(\bar{x}) = 2\Phi(\bar{x}) - 2\bar{x} = 2M - 2\bar{x} \leqslant M
xˉ⩾M2⩾13.\bar{x} \geqslant \frac{M}{2} \geqslant \frac{1}{3}.

Từ tính đối xứng của đồ thị hàm số Ф so với đường thẳng x=12x = \frac{1}{2} suy ra rằng không có điểm cực đại nào trên khoảng ]23;1]] \frac{2}{3}; 1].

Bây giờ chúng ta hãy chứng minh rằng M=23M = \frac{2}{3}. Chúng tôi áp dụng lại đẳng thức (3):

Φ(4x)=2Φ(2x)−2φ0(2x)=2[2Φ(x)−2φ0(x)]−2φ0(2x)=4Φ(x)−4φ0(x)−2φ0(2x)\Phi(4x) = 2\Phi(2x) - 2\varphi_0(2x) = 2[2\Phi(x) - 2\varphi_0(x)] - 2\varphi_0(2x) = 4\Phi(x) - 4\varphi_0(x) - 2\varphi_0(2x)
Φ(x)=φ0(x)+12φ0(2x)+14Φ(4x)=Φ1(x)+14Φ(4x).\Phi(x) = \varphi_0(x) + \frac{1}{2}\varphi_0(2x) + \frac{1}{4}\Phi(4x) = \Phi_1(x) + \frac{1}{4}\Phi(4x).

Hàm Φ1\Phi_1 trên đoạn [14;34][\frac{1}{4}; \frac{3}{4}] được xây dựng và bằng 12\frac{1}{2} (Hình 3), do đó, trên đoạn này

Φ(x)=12+14Φ(4x).\Phi(x) = \frac{1}{2} + \frac{1}{4}\Phi(4x).

Vì xˉ∈[13;23]⊂[14;34]\bar{x} \in [\frac{1}{3}; \frac{2}{3}] \subset [\frac{1}{4}; \frac{3}{4}], đẳng thức (4) có thể được áp dụng cho xˉ\bar{x}:

M=Φ(xˉ)=12+14Φ(4xˉ)⩽12+14MM = \Phi(\bar{x}) = \frac{1}{2} + \frac{1}{4}\Phi(4\bar{x}) \leqslant \frac{1}{2} + \frac{1}{4}M
M⩽23.M \leqslant \frac{2}{3}.

Chúng ta hãy nhớ rằng M⩾Φ(13)=23M \geqslant \Phi(\frac{1}{3}) = \frac{2}{3}, và cuối cùng tìm thấy M=23M = \frac{2}{3}. Ngoài ra, Φ(13)=Φ(23)=23\Phi(\frac{1}{3}) = \Phi(\frac{2}{3}) = \frac{2}{3}.

Để chứng minh thêm rằng nếu xˉ−точка максимума,\bar{x} - \text{точка максимума}, thì 4xˉ−точка максимума;4\bar{x} - \text{точка максимума}; nếu 4xˉ−точка максимума4\bar{x} - \text{точка максимума} và {xˉ}∈[14;34]\{\bar{x}\} \in [\frac{1}{4}; \frac{3}{4}] thì xˉ−точка максимума\bar{x} - \text{точка максимума}. Để chứng minh điều đó, hãy lưu ý rằng đẳng thức (4) đúng với mọi xx sao cho {x}∈[14;34]\{x\} \in [\frac{1}{4}; \frac{3}{4}] (kiểm tra!). Hãy để xˉ−точка максимума\bar{x} - \text{точка максимума}. Sau đó {xˉ}∈[13;23]⊂[14;34]\{\bar{x}\} \in [\frac{1}{3}; \frac{2}{3}] \subset [\frac{1}{4}; \frac{3}{4}].

23=M=Φ(xˉ)=12+14Φ(4xˉ)\frac{2}{3} = M = \Phi(\bar{x}) = \frac{1}{2} + \frac{1}{4}\Phi(4\bar{x})
Φ(4xˉ)=23=M.\Phi(4\bar{x}) = \frac{2}{3} = M.

Bây giờ hãy đặt 4xˉ−точка максимума4\bar{x} - \text{точка максимума} và {xˉ}∈[14;34]\{\bar{x}\} \in [\frac{1}{4}; \frac{3}{4}]. Sau đó Φ(4xˉ)=M=23\Phi(4\bar{x}) = M = \frac{2}{3} và Φ(xˉ)=12+14Φ(4xˉ)=23=M.\Phi(\bar{x}) = \frac{1}{2} + \frac{1}{4}\Phi(4\bar{x}) = \frac{2}{3} = M.

Nhiều điểm tối đa

Chúng ta hãy tìm hiểu cấu trúc của tập hợp EE.

Có lẽ, nếu Hermite biết nó phức tạp đến mức nào, anh ta sẽ phản ứng với các chức năng của Van der Waerden với thái độ thậm chí còn ghê tởm hơn. Mặt khác, ai biết được - có lẽ cấu trúc đẹp và tinh tế của tập hợp này sẽ thu hút Hermite nghiên cứu về các hàm không khả vi.

Chúng ta biết hai điểm của tập hợp EE:

13 и 23;\frac{1}{3} \text{ и } \frac{2}{3}; chúng tôi cũng biết rằng E⊂[13;23]E \subset [\frac{1}{3}; \frac{2}{3}].

Hơn nữa, tập EE bị đóng. Điều này có nghĩa như sau: nếu có một dãy điểm hội tụ trong tập hợp EE thì giới hạn của dãy này cũng thuộc về EE. Hãy chứng minh điều đó. Đặt xn∈Ex_n \in E (n=1,2,3,…n=1, 2, 3, \dots), tức là lim⁡n→∞xn=xˉ\lim_{n \to \infty} x_n = \bar{x}; thì từ tính liên tục của hàm số EE tại điểm xˉ\bar{x} suy ra Φ(xˉ)=Φ(lim⁡n→∞xn)=lim⁡n→∞Φ(xn)=M\Phi(\bar{x}) = \Phi(\lim_{n \to \infty} x_n) = \lim_{n \to \infty} \Phi(x_n) = M, tức là xˉ∈E\bar{x} \in E.

Từ những gì đã được chứng minh ở cuối đoạn trước và thực tế rằng 11 là chu kỳ của hàm EE, suy ra rằng nếu x−точка максимумаEx - \text{точка максимума} E thì các điểm 14+x4=x+14,24+x4=x+24\frac{1}{4} + \frac{x}{4} = \frac{x+1}{4}, \frac{2}{4} + \frac{x}{4} = \frac{x+2}{4} cũng thuộc về EE. Như vậy, bắt đầu từ các điểm 13,23\frac{1}{3}, \frac{2}{3}, người ta có thể dựng nhiều điểm của tập hợp E:14+14⋅13,24+14⋅13,14+14⋅23E: \frac{1}{4} + \frac{1}{4} \cdot \frac{1}{3}, \frac{2}{4} + \frac{1}{4} \cdot \frac{1}{3}, \frac{1}{4} + \frac{1}{4} \cdot \frac{2}{3}, v.v.

Dễ dàng nhận thấy mọi số đều có dạng

x=a14+a242+⋯+an4n+14n⋅an+13,x = \frac{a_1}{4} + \frac{a_2}{4^2} + \dots + \frac{a_n}{4^n} + \frac{1}{4^n} \cdot \frac{a_{n+1}}{3},

Tờ 15

tr. 13Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

13

trong đó a1,a2,…,an,an+1a_1, a_2, \dots, a_n, a_{n+1} là một hoặc hai và là các phần tử của tập hợp EE. Từ
13=14+142+143+…,\frac{1}{3} = \frac{1}{4} + \frac{1}{4^2} + \frac{1}{4^3} + \dots,
xx như vậy có thể được biểu diễn dưới dạng
x=a14+a242+⋯+an4n+an+14n+1+an+14n+2+…x = \frac{a_1}{4} + \frac{a_2}{4^2} + \dots + \frac{a_n}{4^n} + \frac{a_{n+1}}{4^{n+1}} + \frac{a_{n+1}}{4^{n+2}} + \dots
hoặc, bằng cách tương tự với các phân số thập phân, ở dạng phân số bốn lần tuần hoàn vô hạn với chu kỳ dài 1:
x=0,a1a2…anan+1an+1=0,a1a2…an(an+1).x = 0, a_1 a_2 \dots a_n a_{n+1} a_{n+1} = 0, a_1 a_2 \dots a_n (a_{n+1}).
Vì tập EE là đóng nên bất kỳ số nào
x=a14+a242+⋯+an4n+an+14n+1+an+24n+2+…x = \frac{a_1}{4} + \frac{a_2}{4^2} + \dots + \frac{a_n}{4^n} + \frac{a_{n+1}}{4^{n+1}} + \frac{a_{n+2}}{4^{n+2}} + \dots
trong đó aia_i là một hoặc hai thì tập hợp EE thuộc về. Thật vậy, với mỗi xx như vậy, người ta có thể tìm thấy một chuỗi gồm các phần tử (xn)(x_n) từ EE hội tụ đến xx; ví dụ nếu
xn=a14+a242+⋯+an4n+14n⋅13,x_n = \frac{a_1}{4} + \frac{a_2}{4^2} + \dots + \frac{a_n}{4^n} + \frac{1}{4^n} \cdot \frac{1}{3},
thì lim⁡n→∞xn=x(0⩽x−xn⩽14n+1)\lim_{n \to \infty} x_n = x \left(0 \leqslant x - x_n \leqslant \frac{1}{4^{n+1}}\right).

Do đó, tập hợp EE chứa tất cả các số, trong đó biểu diễn 0,a1a2a3…0, a_1 a_2 a_3 \dots dưới dạng phân số vô hạn bốn lần, tất cả các chữ số aia_i là một hoặc hai (Hình 8 hiển thị khai triển bậc bốn của các số 112,212,…,1112\frac{1}{12}, \frac{2}{12}, \dots, \frac{11}{12}).

Bây giờ chúng ta hãy chứng minh rằng EE không chứa bất kỳ số nào khác. Giả sử trong ký hiệu bốn của số x∈Ex \in E có một chữ số 0 ở một vị trí nào đó sau dấu thập phân, tức là x=0,a1a2…an0an+2…x = 0, a_1 a_2 \dots a_n 0 a_{n+2} \dots; thì {4nx}=0,0an+2⋯∈E\{4^n x\} = 0, 0 a_{n+2} \dots \in E.

Nhưng 0,0an+2an+3⋯<0,033⋯=3(142+143+… )=140, 0 a_{n+2} a_{n+3} \dots < 0, 033 \dots = 3 \left(\frac{1}{4^2} + \frac{1}{4^3} + \dots\right) = \frac{1}{4} và do đó, điểm {4nx}\{4^n x\} không thuộc đoạn [13;23]\left[\frac{1}{3}; \frac{2}{3}\right] chứa EE.

Nếu ký hiệu bốn của số x∈Ex \in E chứa chữ số 3, tức là x=0,a1a2…an3an+2…x = 0, a_1 a_2 \dots a_n 3 a_{n+2} \dots, thì

Tờ 16

tr. 14Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

14

Hỏi - chúng tôi trả lời

Bạn nói đúng: theo định nghĩa của tích phân được đưa ra trong sách giáo khoa (“Đại số và phần đầu của phân tích 9-10”, đoạn 60), để tồn tại tích phân ∫abf(x)dx\int_a^b f(x) dx thì hàm bên trong ff phải liên tục trên đoạn có điểm cuối a,ba, b (nghĩa là trên [a;b][a; b] cho a<ba < b và trên [b;a][b; a] cho a≥ba \geq b).

Đáp số, được chỉ định trong «Kvant», thu được bằng phép nội suy được định dạng quá mức không tính đến các điều kiện mà công thức Newton-Leibniz là đúng

∫abf(x)dx=F(x)∣ab.\int_a^b f(x) dx = F(x) \bigg|_a^b.

Công thức này đúng nếu hàm ff liên tục trên [a;b][a; b] và F′(x)=f(x)F'(x) = f(x) ở mọi nơi trên [a;b][a; b].

Pozny

∫0xdy(y+1)2=−1y+1∣0x\int_0^x \frac{dy}{(y+1)^2} = -\frac{1}{y+1} \bigg|_0^x

chỉ với x>−1x > -1 và bất đẳng thức này tương đương với hệ

{9x−1519<−1y+1∣0x−1x>−1.\left\{ \begin{array}{l} \frac{9x-15}{19} < -\frac{1}{y+1} \bigg|_0^x -1 \\ x > -1. \end{array} \right.

Đúng đáp số trong bài toán: ∅\emptyset.

Nhân tiện, từ (*) nó suy ra

∫0xdy(y+1)2=1x+1−1.\int_0^x \frac{dy}{(y+1)^2} = \frac{1}{x+1} -1.

Với x<−1x < -1, chúng ta thu được một kết quả nghịch lý: tích phân của hàm dương, nghĩa là, dường như là diện tích, là âm (hãy nhớ rằng ∫abf(x)dx\int_a^b f(x) dx là diện tích của a<ba < b và f(x)≥0f(x) \geq 0 trên [a;b][a; b]).

Đối với những người quen với khái niệm tích phân suy rộng, hãy lưu ý rằng với x0<−1x_0 < -1 tích phân ∫0xdy(y+1)2\int_0^x \frac{dy}{(y+1)^2} không tồn tại.

Tờ 17

tr. 15Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

15

Vâng. Amstislavsky

Hiện tượng bất thường xung quanh nguồn sáng thông thường

Có lẽ mọi người đều đã có cơ hội áp dụng cái gọi là vương miện - những vòng nhiều màu bao quanh một nguồn ánh sáng ở xa, chẳng hạn như Mặt trời, Mặt trăng hoặc đèn đường. Sự xuất hiện của chúng có liên quan đến hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng - sự hấp thụ các chướng ngại vật khác nhau bởi sóng ánh sáng.

Đã có rất nhiều bài viết về vòng nhiễu xạ và điều này không có gì đáng ngạc nhiên. Chúng rất đẹp, khá dễ kiếm và với sự giúp đỡ của chúng, bạn có thể thực hiện các phép đo rất tinh tế trong một phòng thí nghiệm khiêm tốn tại nhà. Có thể mong đợi rằng người đọc «Kvant» cũng sẽ thấy chủ đề này quan tâm.

Hình ảnh ngôi sao trên điện thoại của bạn trông như thế nào?

Hãy tưởng tượng bạn đang nhìn qua điện thoại của mình trên bầu trời đầy sao. Từ quang học hình học, người ta đã biết rằng một chùm ánh sáng song song đến từ một nguồn ở xa vô tận, chiếu vào thấu kính, phải hội tụ vào một trong các tiêu điểm bên của thấu kính, tạo ra hình ảnh chính xác của nguồn ở đó. Tuy nhiên, thực tế không phải vậy.

Do sự nhiễu xạ ánh sáng ở các cạnh của khung thấu kính, hình ảnh của ngôi sao thu được ở dạng nắp đèn được bao quanh bởi các vòng màu (Hình 1). Hóa ra kích thước là

Sự khác biệt giữa nhiều lỗ và một lỗ và một quả bóng mờ so với một lỗ thông thường là gì?

Điều gì sẽ xảy ra nếu màng ngăn được thay thế bằng một màn hình có số lượng lỗ lớn, có kích thước hoàn toàn giống hệt nhau nhưng phân bố hoàn toàn ngẫu nhiên trên bề mặt màn hình (Hình 3)?

Trong trường hợp này, một số lượng lớn các mẫu nhiễu xạ sơ cấp giống hệt nhau sẽ được xếp lớp và tổng số mẫu sẽ thay đổi rất nhiều. Thứ nhất, về tổng thể nó được chiếu sáng nhiều hơn. Thứ hai, mô hình nhiễu xạ xuất hiện dưới dạng cấu trúc bức xạ mờ nhạt. Cuối cùng, thứ ba, hình ảnh nguồn sáng xuất hiện ở trung tâm. Bức tranh này được gọi là vương miện.

Màn hình được mô tả để lấy mão răng không dễ thực hiện và không cần thiết. Hóa ra là sẽ không có sự thay đổi đáng chú ý nào xảy ra trong hình ảnh nhiễu xạ nếu một màn mờ đục có nhiều lỗ tròn giống nhau được thay thế bằng một màn trong suốt phủ một số lượng lớn các quả cầu mờ đục giống hệt nhau có kích thước tương tự nhau. Là một màn hình như vậy, nó có thể được sử dụng thành công

Tờ 18

tr. 16Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

16

Hình 4.

Có một tấm kính thông thường được phủ một lớp lycopodem, một loại bột màu vàng từ bào tử rêu hình cầu mờ đục (Hình 4; đây là ảnh vi mô của cách tử nhiễu xạ với chu kỳ 0,02 mm, được phủ bằng lycopodem).

Làm thế nào để làm ra một loại thuốc tốt?

Để chuẩn bị thuốc, bạn sẽ cần hai tấm kính có kích thước bằng bốn tấm tetrad và lycopodium. Lycopodium có thể mua ở hiệu thuốc và sử dụng nhựa ảnh nhũ hóa có kích thước 9x12 cm làm tấm rất tiện lợi.

Thoa một giọt dầu máy hoặc dầu thực vật lên bề mặt đĩa sạch (bạn có thể sử dụng các loại hạt mỡ, bơ thực vật, bơ hoặc bột báng - bất cứ thứ gì có sẵn) và phết một lớp mỏng. Sau đó, dùng vải sạch lau nhẹ bề mặt đã bôi trơn cho đến khi sạch hoàn toàn. Lớp mỡ mỏng còn lại đóng vai trò là chất kết dính để giữ một phần lớp phủ. Một lượng nhỏ lycopodium (có kích thước bằng một cái ống lót) được đổ lên bề mặt đã được xử lý, nghiêng tấm và gõ dọc theo mép, bột được thêm vào đế của nó. Một dấu vết rộng vẫn còn trên đĩa dưới dạng một lớp lycopodium khá dày đặc và đồng nhất. Sau đó, độ nghiêng của tấm được thay đổi và bột tham chiếu được thêm vào theo một hướng khác. Quy trình này được lặp lại cho đến khi tất cả các tờ giấy được lấy ra và lycopodium dư thừa được loại bỏ bằng cách chạm vào mép dưới của tấm trên bàn. Đĩa được đổ đầy đúng cách không được quá đặc cũng như không quá trong suốt. Về hình thức, nó giống như kính mờ có mật độ trung bình.

Nếu việc mua hàng không thành công, điều đó không thành vấn đề. Nó rất dễ dàng để khử trùng và sinh sản trở lại. Tuy nhiên, nó phải được xử lý cẩn thận.

Nếu bạn muốn lưu thuốc để sử dụng nhiều lần, hãy tiến hành như sau. Đĩa đựng bụi được đặt trên bàn với nắp hướng lên trên, khung giấy rộng 0,5-1 cm, cắt theo kích thước của đĩa, đặt lên trên, phủ một đĩa thứ hai (sạch) có cùng kích thước và dùng giấy đen mổ vào các cạnh. Thiết bị thu được có thể được sử dụng thành công bất cứ lúc nào khi có nhu cầu sử dụng mẫu nhiễu xạ màu đỏ hoặc cho bạn bè xem.

Nhiễu xạ - một bức tranh ấn tượng

Nếu bạn nhìn qua một tấm bụi ở một nguồn sáng chói nào đó có kích thước góc không lớn lắm, bạn có thể quan sát thấy các lỗ nhiễu xạ được mô tả ở trên (Hình 5). Trong trường hợp này, không cần dụng cụ quang học: thấu kính của mắt đóng vai trò của vật thể. Mẫu nhiễu xạ được tạo ra trên võng mạc của mắt, nhưng được chúng ta cảm nhận được trong mặt phẳng mà nguồn sáng có thể nhìn thấy được.

Nguồn có thể là đĩa Mặt trăng trên bầu trời đêm quang đãng, được quan sát từ đường phố hoặc qua cửa sổ phòng

Tờ 19

tr. 17Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

17

Các vòng nhiễu xạ được quan sát xung quanh các nguồn sáng ở xa khác nhau.

Hình 6. Đĩa Mặt Trăng và ảnh nhiễu xạ của nó.

Hình 7. Vương miện quanh đèn đường.

Hình 8. Một ngọn đèn sợi đốt và hình ảnh cuộn dây nóng đỏ của nó.

Hình 9. Ảnh nhiễu xạ của ngọn lửa nhẹ.

Hình 10. Vương miện quanh Mặt trời.

2 «Kvant» № 6

Tờ 20

tr. 18Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

18

khi đèn tắt (Hình 6). Hoặc một ngọn đèn đường cách đó vài mét (Hình 7). Hoặc hình xoắn ốc nóng đỏ của đèn trên cao, được quan sát trong phòng từ khoảng cách 2-3 m (Hình 8); Sẽ tốt hơn nếu đèn được đặt sao cho đường ngắm nằm trong mặt phẳng xoắn ốc. Hoặc cuối cùng, thắp một ngọn nến (hoặc thậm chí là một que diêm) ở khoảng cách sải tay trong phòng tối (Hình 9; bên dưới, bạn có thể thấy sự phản chiếu của ngọn lửa từ bề mặt của một chiếc bàn bóng loáng).

Bạn cũng có thể chiêm ngưỡng những vương miện xung quanh Mặt trời. Nếu ngôi sao đủ thấp phía trên đường chân trời, nó sẽ được nhìn trực tiếp qua tấm phim (Hình 10, a; Mặt trời mọc được chụp ở khe hở giữa các ngôi nhà). Trong trường hợp Mặt trời ở trên cao phía trên đường chân trời, phải thêm một tấm ảnh được chiếu sáng hoặc kính mờ vào tấm bụi (Hình 10, b).

Tất cả các bức ảnh trong Hình 6-10 đều được chụp bằng máy ảnh thông thường qua tấm kính màu đỏ phủ đầy lycopodem. Họa tiết nhiễu xạ quan sát được trong ánh sáng trắng đẹp hơn nhiều. Ở giữa bức tranh có một vòng tròn ánh sáng với viền màu đỏ cam ở ngoại vi và hình ảnh một nguồn sáng ở phần giữa. Vòng tròn này có thể nhìn thấy được ở một góc khoảng 3°, gần gấp sáu lần đường kính góc của Mặt trăng hoặc Mặt trời (30′). Liền kề với vòng tròn trung tâm là hai vòng nhiễu xạ có màu sắc rực rỡ. Nếu nhìn kỹ, bạn có thể thấy cấu trúc rạng rỡ của bức tranh; nó xuất hiện rõ ràng hơn với kích thước nguồn sáng nhỏ hơn. Điều tò mò là, nếu chúng ta bỏ qua cấu trúc này và sự hiện diện của hình ảnh của nguồn, thì mẫu quan sát được rất gợi nhớ đến hình ảnh nhiễu xạ của một ngôi sao trong kính thiên văn, mặc dù được tái tạo với độ phóng đại cực lớn.

Sau khi thưởng thức những bức ảnh tuyệt đẹp về vòng nhiễu xạ, hãy nghĩ về bản chất của hiện tượng này. Có thể những cuốn sách sau đây sẽ giúp bạn điều này:

  1. M. Minart. “Ánh sáng và màu sắc trong tự nhiên.” (M., “Nuka”, 1969, trang 222.)
  2. R.V. Paul. “Quang học và vật lý nguyên tử”. (M., “Nuka”, 1966, trang 149.)
  3. “Bán buôn trong phòng thí nghiệm tại nhà.” (M., “Nuka”, bộ “Thư viện «Kvant»”, số 4, trang 125.)

Ứng dụng. Bước sóng của ánh sáng là gì?

Ngay từ đầu bài viết đã nói rằng có thể thực hiện những thay đổi rất tinh tế bằng cách sử dụng mẫu nhiễu xạ. Ví dụ, bước sóng của ánh sáng. Hãy cho thấy điều này có thể được thực hiện như thế nào.

Như các quan sát và tính toán cho thấy, phần lớn ánh sáng đi qua lỗ rơi vào vùng của vòng tròn ánh sáng trung tâm (được coi là ảnh nhiễu xạ của nguồn). Kích thước của nó lần lượt liên quan đến đường kính lỗ d và bước sóng ánh sáng λ.

dsin⁡φ=1,22λ,d \sin \varphi = 1,22 \lambda,

trong đó φ là bán kính góc của vòng tối thứ nhất, và do đó là vòng tròn ánh sáng ở giữa. Từ đây, biết d và φ, bạn có thể tìm được λ.

Mối quan hệ tương tự cũng đúng với mẫu nhiễu xạ thu được khi sử dụng một tấm kính phủ lycopodem. Động lực d của các hạt<liên kết có thể được ước tính dễ dàng từ ảnh vi mô của cách tử nhiễu xạ với chu kỳ 0,02 mm. Từ Hình 4, rõ ràng là d≈0,03 mm≈3·10⁻⁵ m.

Để xác định góc φ, chúng ta tiến hành như sau. Từ giấy đen, chúng ta sẽ tạo ra nhiễu xạ với vương miện được tạo bằng cách chơi với các lỗ thủng: một cái ở giữa, có đường kính 5-7 mm và hai cái bên, nằm đối xứng với cái ở giữa và cách nhau một khoảng cách nhất định và đo chính xác a, ví dụ a = 3 cm.

Hãy sử dụng đèn pin làm nguồn sáng. Hãy che tấm kính của nó bằng vật nhiễu xạ mà chúng ta đã tạo sao cho lỗ trung tâm nằm đối diện hoàn toàn với bóng đèn và đặt một tấm kính màu đỏ lên trên đó. Nhìn bóng đèn qua một tấm bụi, nó sẽ di chuyển ra xa nguồn đến một khoảng L sao cho vân nhiễu xạ có gai nhọn tối đầu tiên mà mắt có thể nhìn thấy sẽ đi qua các lỗ thủng bên trong vân nhiễu xạ. Trong trường hợp này

sin⁡φ≈tgφ=a2L=a2L\sin \varphi \approx tg \varphi = \frac{a}{2} L = \frac{a}{2L}

(chúng ta đã lợi dụng thực tế là đối với các góc nhỏ, sin của các góc có thể được thay thế bằng tiếp tuyến của chúng).

Do đó, bước sóng λ có thể được tính bằng công thức

λ=dsin⁡φ1,22≈da2,44L.\lambda = \frac{d \sin \varphi}{1,22} \approx \frac{da}{2,44L}.

Nghịch đảo bài toán cũng có thể được giải. Nếu biết bước sóng (đối với ánh sáng đỏ λ = 0,65 μm) thì không khó để xác định lycopodem nhiễu xạ. Hãy tự làm điều đó.

Tờ 21

tr. 19Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

19

Bài toán
M746 — M750; F758 — F762

M746. Một hình vuông bằng giấy được gấp đôi dọc theo một đường thẳng nào đó đi qua tâm thành một hình ngũ giác (không lồi). Cách vẽ đường thẳng l để:
a) hình ngũ giác thu được có diện tích lớn nhất?
b) Nó có chứa một hình tròn có bán kính lớn nhất có thể không (Hình 1)?

K. Wolfson

M747. a) Tổng của n số bằng 0 thì tổng mô hình của chúng là a. Chứng minh rằng hiệu giữa số lớn nhất và số nhỏ nhất trong chúng không nhỏ hơn 2a/n.
b) Bên trong n-giác lồi A1A2...AnA_1A_2...A_n, chọn một điểm O sao cho tổng các vectơ OA⃗1+OA⃗2+...+OA⃗n\vec{OA}_1 + \vec{OA}_2 + ... + \vec{OA}_n bằng vectơ 0 và tổng chiều dài của chúng bằng d. Chứng minh rằng chu vi của n-giác này không nhỏ hơn 4d/n.
b) Có thể cải thiện ước tính này (đối với một số n) không?

V. Prasolov

M748. a) Có thể đặt một số hữu hạn parabol trên một mặt phẳng sao cho diện tích bên trong của chúng bao phủ toàn bộ mặt phẳng không? (Chúng ta gọi vùng bên trong của parabol là hình lồi, ranh giới của nó là parabol này - xem Hình 2)
b) Có một số hình nón không giao nhau nằm trong không gian. Chứng minh rằng chúng không thể di chuyển sao cho chúng bao phủ toàn bộ không gian. (Ở đây chúng ta gọi hình nón là một hình lồi không giới hạn thu được bằng cách quay một góc nhất định quanh phân giác của nó.)

O. Kuzminykh

M749* a) Chứng minh rằng nếu x1,x2,x3x_1, x_2, x_3 là số dương thì
x1x2+x3+x2x3+x1+x3x1+x2≥32;\frac{x_1}{x_2+x_3} + \frac{x_2}{x_3+x_1} + \frac{x_3}{x_1+x_2} \geq \frac{3}{2};
Trong những điều kiện nào thì sự bất bình đẳng này biến thành sự bình đẳng?

Tờ 22

tr. 20Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

20

  1. Chứng minh rằng nếu x1,x2,…,xnx_1, x_2, \ldots, x_n là số dương thì
    x1x2+xn+x2x3+x1+…+xn−1xn+xn−2+xnx1+xn−1≥2,\frac{x_1}{x_2+x_n} + \frac{x_2}{x_3+x_1} + \ldots + \frac{x_{n-1}}{x_n+x_{n-2}} + \frac{x_n}{x_1+x_{n-1}} \geq 2,
    Hơn nữa, sự bình đẳng chỉ có thể xảy ra với n=4n=4.
    c) Chứng minh rằng với n>4n>4 bất đẳng thức điểm
  2. là chính xác theo nghĩa là không
    nn số 2 ở bên phải không thể thay thế được
    để biết thêm.

A. Prokopyev

M750. Chứng minh rằng, dù bạn tô màu các ô của tờ giấy ca rô vô hạn bằng màu NN như thế nào thì vẫn có
a) một hình chữ nhật, các đỉnh của nó nằm ở tâm của các ô cùng màu (và các cạnh chạy song song với các đường của lưới - dọc theo các đường thẳng đứng và nằm ngang - Hình 3, a);
b) ll các đường ngang và mm đường dọc cắt nhau tại tâm của lmlm ô cùng màu (ll và mm là các số tự nhiên bất kỳ - Hình 3, b);
c) một tam giác vuông cân, các đỉnh của nó là tâm của các ô cùng màu, tại N=2N=2 (Hình 3, θ);
d)* tương tự cho N=3N=3.

S. Bespamyatnykh

F758. Phôi cứng được kẹp giữa hai thanh dẫn hướng song song di chuyển theo hướng ngang với tốc độ v⃗1\vec{v}_1 và v⃗2\vec{v}_2 (Hình 4). Tại một thời điểm nào đó, các điểm tiếp xúc của phôi với các thanh dẫn hướng nằm trên đường thẳng vuông góc với các vectơ v⃗1\vec{v}_1 và v⃗2\vec{v}_2. Những điểm nào của phôi có vận tốc tại thời điểm này có giá trị tuyệt đối bằng v1v_1 và v2v_2?
S. Krotov

F759. Một thanh không trọng lượng có chiều dài ll với tải trọng khối lượng nhỏ mm ở cuối bản lề được cố định tại điểm AA (Hình 5) và ở vị trí thẳng đứng, chạm vào vật có khối lượng MM. Với một cú đẩy nhẹ, hệ thống bắt đầu di chuyển. Với tỷ lệ nào giữa mm và MM thì thanh tại thời điểm “tách” khỏi vật MM sẽ tạo một góc α=π/6\alpha=\pi/6 với đường chân trời? Tốc độ của cơ thể MM lúc này sẽ là bao nhiêu? Hãy đưa ra yêu cầu bồi thường.

K. Serdeev

F760. Một quả cầu thép có khối lượng m2=1m_2=1 g được đặt vào một bình chứa nhiệt chứa m1=20m_1=20 g helium với tốc độ v=100v=100 m/s. Tìm sự thay đổi nhiệt độ trong bình. Tác động của quả bóng lên thành bình và tác động của các nguyên tử lên quả bóng được coi là đàn hồi tuyệt đối.

R. Aleksadrov

Tờ 23

tr. 21Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

21

We have been publishing Kvant’s contest problems every month from the very first issue of our magazine. The problems are nonstandard ones, but their solution requires no information outside the scope of the USSR secondary school syllabus. The more difficult problems are marked with a star (*). After the statement of the problem, we usually indicate who proposed it to us. It goes without saying that not all these problems are first publications.

Giải pháp cho vấn đề này (bằng tiếng Nga hoặc tiếng Anh) có thể được đăng muộn nhất vào ngày 31 tháng 8 năm 1982 tới địa chỉ sau: Liên Xô, Moscow, 117071, Moscow.

F761. Mạch được lắp ráp từ một cục pin, hai ampe giống hệt nhau và hai vôn kế giống hệt nhau (Hình 6). Các ampe A1A_1 và A2A_2 thể hiện sự tương ứng của I1=1,1I_1=1,1 mA, I2=0,9I_2=0,9 mA; vôn kế B2B_2 hiển thị U2=0,25U_2=0,25 Q. Vôn kế B1B_1 hiển thị gì? Điện áp pin là gì?

Z. Rafailov

F762. Hình 7 thể hiện đặc tính vôn kế của đèn sợi đốt, điện áp định mức là UH=220U_H=220 V, công suất định mức là PH=100P_H=100 W. Đèn sẽ được mắc nối tiếp vào nguồn điện xoay chiều (220 V, 50 Hz)

Hình 7.

với công suất tụ C=10C=10 µF. Xác định cường độ dòng điện trong đèn và điện áp trên nó. Giả sử rằng trong thời gian điện áp không đổi, nhiệt độ của dây tóc thực tế không thay đổi.

A. Zilberman

Problems

M746 — M750; P758 — P762

M746. A paper square is folded in half along a line ll, passing through its centre, into a (non-convex) nine-sided polygon. How should the line ll be chosen in order to:
a) make the area of the polygon maximal?
b)* dựng một đường tròn có bán kính cực đại chứa trong đa giác (xem hình 1)?

K. Vulfson

M747. a) The sum of nn numbers is zero, the sum of their absolute values is aa. Prove that the difference between the largest and smallest number is no less than 2a/n2a/n.
b)* The point OO is chosen inside the polygon A1A2...AnA_1A_2...A_n so that the sum of vectors OA1→+OA2→+...+OAn→\overrightarrow{OA_1} + \overrightarrow{OA_2} + ... + \overrightarrow{OA_n} is the zero vector and the sum of their lengths is dd. Prove that the polygon’s perimeter is no less than 4d/n4d/n.
c)* Can this estimate be improved (for certain nn)?

V. Prasolov

M748. a) Có thể đặt một số hữu hạn parabol trên mặt phẳng sao cho miền bên trong của chúng bao phủ toàn bộ mặt phẳng không? (Miền bên trong của parabol là hình lồi được giới hạn bởi nó - xem hình 2).
b)* Several non-intersecting cones are placed in space. Show that they cannot be moved so as to cover the entire space. (By a cone here we mean the unbounded convex figure obtained by rotating an angle about its bisector).

O. Kuzminykh

Tờ 25

tr. 23Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

23

Lời giải bài toán
M706 — M710; F718 — F722

M706. Từ tâm của hai đường tròn này vẽ các tiếp tuyến với đường tròn kia. Chứng minh rằng các dây nối giao điểm của các tiếp tuyến với đường tròn (các dây này được tô màu đỏ trong hình) có cùng độ dài.

M707. Mỗi học sinh trong lớp học không quá hai vòng tròn và đối với bất kỳ cặp học sinh nào cũng có một vòng tròn để các em học cùng nhau. Chứng minh rằng tồn tại một vòng tròn có ít nhất 2/3 lớp đó tham dự.

Nếu cả lớp cùng tham gia vào một trong các vòng tròn thì mọi thứ đã được chứng minh. Để cả lớp không học theo bất kỳ vòng tròn nào. Hãy xem xét một trong các vòng tròn (hãy gọi nó là vòng tròn số 1) và một trong những học sinh có liên quan đến vòng tròn này (hãy gọi anh ấy là học sinh A). Vì cả lớp không thuộc vòng tròn số 1 nên sẽ có một học sinh B không tham gia vào vòng tròn này. Theo điều kiện, có vòng tròn số 2, nơi học sinh A và B học cùng nhau. Vì vòng tròn này không bao gồm toàn bộ lớp nên có học sinh C không được bao gồm. Nhưng học sinh A chỉ học ở vòng tròn số 1 và số 2 nên học sinh C cùng học với học sinh A ở vòng tròn số 1. Khi đó sẽ có vòng tròn số 3, nơi học sinh B và C học cùng nhau. Xét bất kỳ học sinh D nào khác (nếu trong lớp còn có những học sinh khác ngoài học sinh A, B và C). Nếu học sinh D không học ở vòng tròn số 1 hoặc vòng tròn số 2 thì anh ta sẽ không có vòng tròn chung với học sinh A. Nếu D không học ở vòng tròn số 1 và vòng số 3 thì D không học ở vòng tròn số 1 và vòng tròn số 3 thì D không học ở vòng tròn số 2 và số 3 thì D không có vòng tròn chung với học sinh B. Như vậy, mỗi học sinh trong lớp phải thuộc hai trong ba vòng tròn đang xét. Ký hiệu lần lượt là y1,y2y_1, y_2 và y3y_3 số học sinh ở các vòng tròn số 1, số 2 và số 3, ta được y1+y2+y3=2yy_1 + y_2 + y_3 = 2y, trong đó yy là số học sinh trong lớp. Rõ ràng là ít nhất một trong các số y1,y2,y3y_1, y_2, y_3 phải ít nhất là 13⋅2y\frac{1}{3} \cdot 2y.

A. Sidorenko

M708. Trên các cạnh của một tứ giác lồi có diện tích S, các hình vuông được dựng bên ngoài nó, các tâm của chúng đóng vai trò là các đỉnh của một tứ giác mới có diện tích S1. Chứng minh rằng diện tích S1S_1 của tứ giác mới MNPQ (M, N, P và Q là tâm các hình vuông dựng trên các cạnh của tứ giác ABCD này) bằng tổng diện tích các tứ giác (với các đỉnh lần lượt là tâm của hai hình vuông cạnh nhau và là trung điểm của hai cạnh kề của tứ giác ban đầu).

Hình 1.
Hình 2.
Hình 3.

Tờ 26

tr. 24Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

24

sống mà a) S1≥2SS_1 \geq 2S; 6) S1=2SS_1 = 2S khi và chỉ nếu các đường chéo của hình vuông có chiều dài bằng nhau và vuông góc với nhau.

tứ giác) và hình bình hành sâu (có các đỉnh ở giữa, cạnh của một tứ giác đã cho). Hãy tìm diện tích của một hình tứ giác màu hồng như vậy - ví dụ: hình tứ giác EMNFEMNF (xem Hình 1).

Ta biểu thị bằng φ góc ở đỉnh BB của tứ giác ban đầu. Lưu ý rằng

SEMNF=SEBF+SEMB+SFNB±SMBN,S_{EMNF} = S_{EBF} + S_{EMB} + S_{FNB} \pm S_{MBN},

Ngoài ra, dấu “+” được lấy nếu 3π2−φ<π\frac{3\pi}{2} - \varphi < \pi (Hình 2), tức là π2<φ<π\frac{\pi}{2} < \varphi < \pi, và dấu “-” nếu 0<φ≤π20 < \varphi \leq \frac{\pi}{2} (Hình 3).

Bằng cách tính tổng đại số của ba số hạng cuối, chúng ta tìm thấy

SEMNF=SEBF+∣AB∣28+∣BC∣28+∣AB∣⋅∣BC∣4sin⁡(3π2−φ)=SEBF+18(∣AB∣2−2∣AB∣⋅∣BC∣cos⁡φ+∣BC∣2)=SEBF+∣AC∣28S_{EMNF} = S_{EBF} + \frac{|AB|^2}{8} + \frac{|BC|^2}{8} + \frac{|AB|\cdot|BC|}{4} \sin \left( \frac{3\pi}{2} - \varphi \right) = S_{EBF} + \frac{1}{8} \left( |AB|^2 - 2|AB|\cdot|BC| \cos \varphi + |BC|^2 \right) = S_{EBF} + \frac{|AC|^2}{8}

(chúng tôi đã sử dụng định lý cosin cho tam giác ABCABC).

Thực hiện tính toán tương tự cho các hình tứ giác màu hồng còn lại, cuối cùng ta thu được

S1=S+14(∣AC∣2+∣BD∣2).S_1 = S + \frac{1}{4} \left( |AC|^2 + |BD|^2 \right).

Nhưng S=12∣AC∣⋅∣BD∣sin⁡αS = \frac{1}{2} |AC| \cdot |BD| \sin \alpha (α là góc giữa hai đường chéo ACAC và BDBD), nên 14(∣AC∣2+∣BD∣2)≥12∣AC∣⋅∣BD∣≥S\frac{1}{4} \left( |AC|^2 + |BD|^2 \right) \geq \frac{1}{2} |AC| \cdot |BD| \geq S và S1≥2SS_1 \geq 2S, chúng ta đã giải được bài toán a).

Vì các bất đẳng thức cuối cùng trở thành đẳng thức khi và chỉ khi ∣AC∣=∣BD∣|AC| = |BD| và sin⁡α=1\sin \alpha = 1, tức là (AC)⊥(BD)(AC) \perp (BD), chúng ta nhận được 6).

P. Gusyatnikov

M709. Sàn của căn phòng có hình lục giác đều có cạnh 10, được lát bằng gạch hình thoi có cạnh bằng 1 và góc nhọn 60°. Bạn được phép lấy ra ba ô tạo thành hình lục giác đều có cạnh 1 và thay thế cách sắp xếp của chúng bằng một hình khác (Hình 1). Chứng minh rằng a) từ cách sắp xếp các ô của các phép toán đó có thể thu được bất kỳ phép tính nào khác; b) từ việc sắp xếp các khối trong Hình 2 không thể có được sự sắp xếp của Hình 3 với ít hơn 1000 thao tác.

Tác giả của bài toán A. Smirnov đã đề xuất một cách giải thích không gian thay thế khiến thư lời giải bài toán trở nên thường xuyên.

Hãy tưởng tượng một khối lập phương có kích thước k×k×kk \times k \times k, được chia thành k3k^3 cốc 1×1×11 \times 1 \times 1. Hãy đặt nó vào một “hộp mở” được dán lại với nhau từ ba hình vuông k×kk \times k có một đỉnh chung AA và nhìn nó theo hướng của đường chéo HAHA (Hình 4). Chúng ta sẽ thấy Hình 3. Nếu chúng ta đổ tất cả các hình khối ra khỏi hộp (nhưng giả sử rằng còn lại k×kk \times k trên thành trong của hộp - “dấu vết” từ các hình khối), thì chúng ta sẽ thấy Hình 2. Nói chung, nếu chúng ta chỉ loại bỏ một phần của các cốc k3k^3 ở trên, thì chúng ta sẽ thấy chính xác hình ảnh được mô tả trong các điều kiện bài toán (trong đó k=10k = 10): một hình lục giác được chia thành 3k23k^2 hình thoi giống hệt nhau (có góc nhọn 60°)*). Trong trường hợp này, loại nào trong ba loại hình thoi - các cạnh của chúng song song với hai cạnh xác định của hình lục giác (trong Hình 5, 6 và 7, các hình thoi này được thể hiện bằng màu trắng, xanh nhạt và xanh đậm) - tương ứng với các mặt của hình lập phương, song song với một cặp mặt nhất định của hình lập phương lớn; Rõ ràng là sự tương ứng giữa các phần của hình lục giác thành hình thoi và “một phần” tương ứng

*) Tất nhiên, khi chiếu một hình lập phương lên một mặt phẳng vuông góc với đường chéo, độ dài của các cạnh và các đoạn song song với chúng sẽ được tính đến khi xác định các số (cụ thể là nhân với 2/3\sqrt{2/3} - kiểm tra!), nhưng chúng tôi hy vọng rằng việc không có hệ số sẽ không gây nhầm lẫn cho độc giả - suy cho cùng, chúng tôi chỉ quan tâm đến việc sắp xếp các hình khối chứ không phải kích thước.

Tờ 27

tr. 25Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

25

các chất trám của hộp là một. Thao tác được chỉ ra trong Hình 1 chỉ đơn giản là thêm một khối 1×1×11 \times 1 \times 1 vào một “ổ cắm” trống hoặc loại bỏ một khối không chứa các khối khác. (Ví dụ: trong Hình 7, một khối lập phương được thêm vào “ổ cắm” được cung cấp bởi đường màu đỏ.)

Bây giờ tất cả các tuyên bố bài toán đều cho phép đưa ra lời biện minh hoàn toàn hữu hình (nếu bạn không tin tôi, hãy làm một mô hình!). Để chuyển từ Hình 2 sang Hình 3, bạn cần phân loại từng hình khối vào hộp - và tất nhiên, bạn có thể đặt tất cả chúng vào tối đa k3k^3 nước đi (có thể đạt được số lượng nước đi lớn nếu bạn lấy ra các khối đã xếp chồng lên nhau). Nếu có hai cách sắp xếp các viên kim cương: một tương ứng với việc lấp đầy C1C_1 và cách còn lại tương ứng với việc lấp đầy các hình khối C2C_2, thì bạn có thể di chuyển từ cách này sang cách khác theo bất kỳ cách nào trong hai cách: trước tiên hãy “đi xuống” Hình 2 - lấy tất cả các hình khối ra, sau đó đặt các khối C2C_2 cần thiết xuống, hoặc “nâng” lên thành một khối đầy đủ (Hình 3), sau đó lấy đỉa ra. Không khó

Hình 4.

Hình 5.

Hình 6.

hãy kiểm tra xem trong trường hợp C1+C2≤k3C_1 + C_2 \leq k^3 phương pháp đầu tiên và trong trường hợp (k3−C1)+(k3−C2)≤k3⇔C1+C2≥k3(k^3 - C_1) + (k^3 - C_2) \leq k^3 \Leftrightarrow C_1 + C_2 \geq k^3 phương pháp thứ hai đảm bảo quá trình chuyển đổi từ C1C_1 sang C2C_2 không quá k3k^3 nước đi. (Tuy nhiên, mô hình của chúng tôi cho phép chúng tôi chỉ định cho hai chất trám bất kỳ C1C_1 và C2C_2 “khoảng cách” chính xác ρ(C1,C2)\rho(C_1, C_2) giữa chúng - số lần di chuyển nhỏ nhất mà bạn có thể di chuyển từ cái này sang cái kia. Nó bằng với số cốc mà C1C_1 và C2C_2 khác nhau, tức là số cốc C1C_1 nằm ở trên C2C_2, phẳng là số cốc C2C_2, nằm phía trên C1C_1.)

Lưu ý rằng “thoát vào không gian” đối với lời giải điều này bài toán là không cần thiết: ​​nhiều độc giả đã tuyên bố (về cơ bản là giống nhau) lời giải, mà không cần rời khỏi máy bay, đại loại như thế này. Lưu ý rằng các hình thoi có ít nhất một cạnh “ngang” (kim cương trần hình các con vật nhỏ trong bản vẽ của chúng tôi) tạo thành các sọc kk, mỗi sọc dẫn từ trên xuống dưới của hình lục giác và bao gồm 2k2k hình thoi. Trong trường hợp này, Hình 5 tương ứng với trường hợp tất cả các dải được trộn tối đa sang bên phải, Hình 6 - sang trái và quá trình chuyển đổi (Hình 7) cho phép trên một dải ở một nơi thay thế “uốn cong sang phải” bằng “uốn cong sang phải” - để di chuyển chính xác một trong các dải hình thoi giao nhau. Bây giờ vẫn còn phải đưa ra một số ước tính bằng số về “sự pha trộn của các sọc” (tương tự như số lượng CC cốc trong không gian mô hình) và lời giải bài toán được hoàn thành theo cách tương tự như trên.

N. Vasiliev

M710. Có một dãy số tự nhiên riêng biệt a1,a2,a3,...a_1, a_2, a_3, ..., không có số hạng nào bằng tổng của nhiều số khác - cấp số 1, 2, 222^2, 232^3, …: mỗi số hạng lớn hơn tổng của các số trước đó 1. Nhưng cô ấy đang phát triển quá nhanh.

Ý tưởng chính của việc xây dựng tất cả các ví dụ sau, cho thấy đáp số cho các câu hỏi a) - d) là dương, tạo thành một chuỗi trong “gói”. Trong ví dụ a), b), với số lượng trong bếp tăng theo cấp số nhân, khoảng cách có thể được lấy xấp xỉ theo cấp số nhân và số lượng trong bếp có thể được lấy là hằng số; trong các ví dụ với chiều dài của bếp lò tăng theo cấp số nhân, giống như những con số đầu tiên của chúng, rất

Tờ 28

tr. 26Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

26

tăng trưởng nhanh chóng.
a) Đặt a2m−1=3m−1a_{2m-1}=3^m-1, a2m=3ma_{2m}=3^m. Rõ ràng,
(2+3)+(8+9)+...+(3m−1−1+3m−1)<2(3+9+...+3m−1)=3m−3(2+3)+(8+9)+...+(3^{m-1}-1+3^{m-1})<2(3+9+...+3^{m-1})=3^m-3
biến 3m−13^m-1; do đó, không có số nào trong số 3m−13^m-1 và 3m3^m bằng tổng của các số trước đó. Hơn nữa, a1=2a_1=2 và an<3(n+1)/2<2(3)na_n<3^{(n+1)/2}<2(\sqrt{3})^n cho tất cả nn. (Trong ví dụ này, chỉ có hai số trong mỗi “gói”.)
6) Chúng tôi cũng sẽ xây dựng chuỗi (an)(a_n) theo đợt. Gói thứ mmth (m=1,2,...)(m=1, 2, ...) sẽ chứa 16 số:
15⋅361m−1,16⋅361m−1,...,30⋅361m−1.15 \cdot 361^{m-1}, 16 \cdot 361^{m-1}, ..., 30 \cdot 361^{m-1}.
Do đó, an=361m−1(14+r)a_n=361^{m-1}(14+r), trong đó mm và rr được chọn từ điều kiện n=16(m−1)+rn=16(m-1)+r, m=1,2,...,r=1,2,...,16m=1, 2, ..., r=1, 2, ..., 16.
Lưu ý rằng tổng của tất cả các số trong gói từ số đầu tiên đến số thứ (m−1)(m-1) bằng
(15+16+...+30)+(15⋅361+...+30⋅361)+...++(15⋅361m−2+...+30⋅361m−2)==360+360⋅361+...+360⋅361m−2=361m−1−1.(15+16+...+30)+(15 \cdot 361+...+30 \cdot 361)+...+ +(15 \cdot 361^{m-2}+...+30 \cdot 361^{m-2})= =360+360 \cdot 361+...+360 \cdot 361^{m-2}=361^{m-1}-1.
Giả sử rằng một số aa từ gói mm có thể biểu diễn dưới dạng tổng b1+...+bkb_1+...+b_k của một số số hạng nhỏ hơn b1,...,bkb_1, ..., b_k trong chuỗi của chúng ta. Vì a>361m−1a>361^{m-1}, trong số các số b1,...,bkb_1, ..., b_k có ít nhất một số từ gói mm. Hãy xem xét hai trường hợp.
1∘1^\circ. Trong số các số b1,...,bkb_1, ..., b_kchính xác có một số từ gói thứ mm; chúng ta có thể coi đây là b1b_1. Nhưng đẳng thức a−b1=b2+...+bka-b_1=b_2+...+b_k là không thể, vì một mặt, a−b1a-b_1, là sự khác biệt của các số từ gói thứ mm, không nhỏ hơn 361m−1361^{m-1}, và mặt khác, b2+...+bkb_2+...+b_k, là tổng các số từ các gói có số nhỏ hơn mm, không vượt quá 361m−1−1361^{m-1}-1.
2∘2^\circ. Trong số các số b1,...,bkb_1, ..., b_k, có nhiều hơn một số nằm trong gói thứ mm. Khi đó, đẳng thức a=b1+...+bka=b_1+...+b_k là không thể, vì tổng của hai số khác nhau bất kỳ của gói thứ mm đã lớn hơn bất kỳ số thứ ba nào của gói này.
Do đó, không có số nào trong số ana_n có thể được biểu diễn dưới dạng tổng của các số hạng khác của dãy được xây dựng.
Vì 361m−1≤(1,5)16(m−1)361^{m-1} \leq (1,5)^{16(m-1)} và 14+r≤10⋅(1,5)r(r=1,...,16)14+r \leq 10 \cdot (1,5)^r(r=1, ..., 16), chúng ta nhận được
an=361m−1(14+r)≤(1,5)16(m−1)⋅10⋅(1,5)r=10⋅(1,5)na_n=361^{m-1}(14+r) \leq (1,5)^{16(m-1)} \cdot 10 \cdot (1,5)^r=10 \cdot (1,5)^n - điều kiện 6) được đáp ứng.
đĩa CD). Chúng ta hãy xây dựng một dãy (an)(a_n), không có số hạng nào bằng tổng của một số số hạng khác, sao cho với tất cả nn đều có đồng thời an≤n10a_n \leq n^{10} và an≤100n7/2a_n \leq 100n^{7/2}.
Trước tiên, hãy đặt bm=105m−2b_m=10^{5m-2} cho tất cả m≥2m \geq 2 tự nhiên, nghĩa là b2=10b_2=10, b3=10000b_3=10000, b4b_4 bằng một theo sau là 25 số 0, v.v.
Trình tự (an)(a_n) một lần nữa sẽ được xây dựng “theo đợt”. Hãy lấy nhóm trạng thái đầu tiên từ một số - một. Là gói thứ mm cho m≥2m \geq 2, chúng tôi lấy cấp số cộng với số hạng đầu tiên 2bm+12b_m+1, hiệu 2bm2b_m và số số hạng bằng bm2/2b_m^2/2:
2bm+1,4bm+1,...,bm3+1.2b_m+1, 4b_m+1, ..., b_m^3+1.
Chúng ta hãy ước tính tổng các số của gói thứ mm
(2bm+1)+(bm3+1)2⋅bm22==bm5+2bm3+2bm24<bm52<bm5−bm=bm+1−bm.\frac{(2b_m+1)+(b_m^3+1)}{2} \cdot \frac{b_m^2}{2} = = \frac{b_m^5+2b_m^3+2b_m^2}{4} < \frac{b_m^5}{2} < b_m^5-b_m=b_m+1-b_m.
Do đó, tổng số trong các gói từ thứ 1 đến mmth sẽ ít hơn
1+(b3−b2)+...+(bm+1−bm)=bm+1−b2+1<bm+1.1+(b_3-b_2)+...+(b_{m+1}-b_m)=b_{m+1}-b_2+1<b_{m+1}.
Giả sử rằng một số aa từ gói thứ mm (m≥2m \geq 2) có thể biểu diễn dưới dạng tổng của một số số hạng khác của chuỗi được xây dựng. Vì tổng của tất cả các số hạng của dãy nên có một số số từ gói thứ mm; hãy biểu thị chúng c1,...,ckc_1, ..., c_k. Chúng ta biểu thị các số hạng còn lại của tổng bằng d1,...,dld_1, ..., d_l:

a=c1+...+ck+d1+...+dl.a=c_1+...+c_k+d_1+...+d_l.

Tờ 29

tr. 27Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

27

Vì tổng các số bmb_m đầu tiên của gói thứ mm bằng
(2bm+1)+(4bm+1)+⋯+(2bm2+1)=bm3+bm2+bm>bm3+1,(2b_m + 1) + (4b_m + 1) + \dots + (2b_m^2 + 1) = b_m^3 + b_m^2 + b_m > b_m^3 + 1,
nghĩa là, lớn hơn số lượng lớn nhất của gói thứ mm và do đó lớn hơn aa, chúng ta nhận được k<bmk < b_m đó.
Đó là lý do tại sao
r=k+(d1+⋯+dl)<bm+(d1+⋯+dl)<2bm.r = k + (d_1 + \dots + d_l) < b_m + (d_1 + \dots + d_l) < 2b_m.
Nhưng a−r=(c1+⋯+ck)−k=(c1−1)+⋯+(ck−1)a - r = (c_1 + \dots + c_k) - k = (c_1 - 1) + \dots + (c_k - 1). Vì mỗi số trong gói thứ mm có phần dư là 1 khi chia cho 2bm2b_m, nên các số c1−1,c2−1,…,ck−1c_1 - 1, c_2 - 1, \dots, c_k - 1 chia hết cho 2bm2b_m, nên a−ra - r chia hết cho 2bm2b_m. Vì trong trường hợp này r<2bmr < 2b_m, rr bằng phần dư của phép chia aa cho 2bm2b_m, tức là r=1r = 1; có nghĩa là k+d1+⋯+dl=1k + d_1 + \dots + d_l = 1, điều này là không thể. Từ đây, chúng ta kết luận rằng không một phần tử nào của dãy được xây dựng (an)(a_n) bằng tổng của một số phần tử khác.

Bây giờ chúng ta hãy kiểm tra an≤100n7/2a_n \leq 100n^{7/2} xem có nn nào không.
Tại n=1n = 1 điều này là hiển nhiên. Nếu ana_n có trong gói thứ hai thì an≤1001<100⋅27/2≤100n7/2a_n \leq 1001 < 100 \cdot 2^{7/2} \leq 100n^{7/2}. Đặt ana_n nằm trong gói thứ mm và m≥3m \geq 3. Hãy biểu thị ama_m dưới dạng 2kbm+12kb_m + 1 (1≤k≤bm2/21 \leq k \leq b_m^2/2) và khoảng cách là hai trường hợp.
1∘1^\circ. k≤bm2−1k \leq b_m^2 - 1.
Sau đó
an≤2bm2−1bm+1<3bm2−1bm=3bm−1=3⋅27/2⋅(bm2−1/2)7/2.a_n \leq 2b_m^2 - 1b_m + 1 < 3b_m^2 - 1b_m = 3b_m - 1 = 3 \cdot 2^{7/2} \cdot (b_m^2 - 1/2)^{7/2}.
Nhưng bm2−1/2<nb_m^2 - 1/2 < n, vì bm2−1/2b_m^2 - 1/2 là số số hạng trong gói thứ (m−1)(m - 1). Vì vậy an≤3⋅27/2⋅n7/2<100n7/2a_n \leq 3 \cdot 2^{7/2} \cdot n^{7/2} < 100n^{7/2}.
2∘2^\circ. k>bm2−1k > b_m^2 - 1.
Rõ ràng là số ana_n trong gói thứ mm không vượt quá số của nó trong chuỗi, tức là k≤nk \leq n. Đó là lý do tại sao
an=2kbm+1<3kbm=3k(bm2−1)5/2<3k⋅k5/2≤3n7/2.a_n = 2kb_m + 1 < 3kb_m = 3k(b_m^2 - 1)^{5/2} < 3k \cdot k^{5/2} \leq 3n^{7/2}.
Như vậy, bất đẳng thức an≤100n7/2a_n \leq 100n^{7/2} được chứng minh với mọi nn. Bất đẳng thức an≤n10a_n \leq n^{10} cho n=1n = 1 và n=2n = 2 có thể được xác minh trực tiếp và đối với n>2n > 2 nó suy ra từ thực tế là
an≤100n7/2<313/2⋅n7/2≤n13/2⋅n7/2.a_n \leq 100n^{7/2} < 3^{13/2} \cdot n^{7/2} \leq n^{13/2} \cdot n^{7/2}.
Để tiết kiệm không gian, chúng tôi đã không đưa ra các ví dụ đơn giản hơn về các chuỗi cho lời giải bài toán c), nhưng cũng không giải được bài toán d).
e) Đáp số đối với câu hỏi này là phủ định: chuỗi như vậy không tồn tại.

Hãy chứng minh rằng ít nhất một số hạng của dãy (an)(a_n) sao cho an<100n3/2a_n < 100n^{3/2} với mọi n=1,2,…n = 1, 2, \dots bằng tổng của một số số hạng khác. (Tất nhiên, số 100 ở đây có thể được thay thế bằng bất kỳ hằng số nào; số mũ 3/2 trong chứng minh của chúng tôi yêu cầu nó phải nhỏ hơn (5+1)/2(\sqrt{5} + 1)/2).

Hãy xem xét một bảng có đầu thẳng với 103010^{30} hàng và 101810^{18} cột. Hãy gán các số từ 1030+110^{30} + 1 đến 2⋅10302 \cdot 10^{30} cho các hàng của nó và các số từ 1 đến 101810^{18} cho các cột của nó. Tại giao điểm của hàng thứ nn và cột thứ kk ta viết số cn,k=(a1+a2+⋯+ak)+anc_{n,k} = (a_1 + a_2 + \dots + a_k) + a_n. Nó không vượt quá a1+⋯+a1018+a2⋅1030≤100+100⋅23/2+⋯+100⋅(1018)3/2+100⋅(2⋅1030)3/2<100⋅(1018)3/2⋅1018+100⋅(1030)3/2⋅23/2=1047+1047×23/2<4⋅1047a_1 + \dots + a_{10^18} + a_2 \cdot 10^{30} \leq 100 + 100 \cdot 2^{3/2} + \dots + 100 \cdot (10^{18})^{3/2} + 100 \cdot (2 \cdot 10^{30})^{3/2} < 100 \cdot (10^{18})^{3/2} \cdot 10^{18} + 100 \cdot (10^{30})^{3/2} \cdot 2^{3/2} = 10^{47} + 10^{47} \times 2^{3/2} < 4 \cdot 10^{47}.

Vì bảng chứa 104810^{48} số, mỗi số có thể nhận ít hơn giá trị 4⋅10474 \cdot 10^{47} nên bất kỳ hai số nào trong số này đều trùng nhau. Ví dụ: giả sử cn,k=cm,lc_{n,k} = c_{m,l}. Vì ở dòng thứ nn, tất cả các số đều khác nhau, n≠mn \neq m. Chúng ta có thể giả sử rằng n>mn > m (trường hợp m>nm > n cũng tương tự). Đẳng thức cn,k=cm,lc_{n,k} = c_{m,l} có nghĩa là
(a1+⋯+ak)+an=(a1+⋯+al)+am,(a_1 + \dots + a_k) + a_n = (a_1 + \dots + a_l) + a_m,
từ đâu k<lk < l và an=(ak+1+⋯+al)+ama_n = (a_{k+1} + \dots + a_l) + a_m. Vì trong trường hợp này l≤1018<ml \leq 10^{18} < m, chúng ta thu được rằng ana_n được biểu diễn dưới dạng tổng của một số số hạng khác của dãy.

Tất nhiên, khoảng cách giữa (5+1)/2(\sqrt{5} + 1)/2 và 7/27/2 vẫn khá lớn. Có lẽ một trong những độc giả đã tìm cách rút ngắn nó. Rõ ràng, điểm số của shizu cao hơn C⋅n(5+1)/2C \cdot n^{(\sqrt{5} + 1)/2} vẫn chưa được biết đến.

Như nhà toán học Hungary P. Erdős đã nói với chúng ta, đã có lúc ông cũng nghiên cứu bài toán về dãy (an)(a_n), trong đó không có số nào bằng tổng của một số

Tờ 30

tr. 28Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

28

F719.*) Một quả bóng nhỏ nặng có khối lượng m, có điện tích q, nhận vận tốc ban đầu v₀ hướng thẳng đứng lên trên. Quả bóng nằm trong một điện trường đều nằm ngang có hướng bằng E. Bỏ qua sức cản của không khí và gia tốc áp suất tự do phụ thuộc vào độ cao, xác định tốc độ tối thiểu của quả bóng trong quá trình chuyển động của nó.

*) Lời giải bài toán F718 - trong bài viết của S. Krotov trên trang. 30.

Quả bóng chịu tác dụng của hai lực không đổi: trọng lực mg và lực qE từ trường điện. Do đó quả bóng sẽ chuyển động với gia tốc không đổi

a⃗=g⃗+qmE⃗.\vec{a} = \vec{g} + \frac{q}{m} \vec{E}.

Vectơ a⃗\vec{a} tạo một góc α với đường chân trời và

tgα=gEq/m=mgEq.tg \alpha = \frac{g}{Eq/m} = \frac{mg}{Eq}.

Tốc độ của quả bóng sẽ luôn thay đổi cả về độ lớn và hướng. Sau thời gian t kể từ khi bắt đầu chuyển động, mô-đun tốc độ

vt=(qEmt)2+(v0−gt)2;v_t = \sqrt{\left(\frac{qE}{m} t\right)^2 + \left(v_0 - gt\right)^2};

vectơ v⃗t\vec{v}_t tạo một góc β_t với phương thẳng đứng sao cho

tgβt=qEt/m(v0−gt).tg \beta_t = qEt/m (v_0 - gt).

Tốc độ của quả bóng sẽ nhỏ nhất tại thời điểm τ khi hình chiếu của gia tốc a⃗\vec{a} lên hướng của tốc độ v⃗τ\vec{v}_τ sẽ bằng 0, tức là khi các vectơ a⃗\vec{a} và v⃗τ\vec{v}_τ sẽ được phân phối lại. Góc mà vectơ v⃗τ\vec{v}_τ tạo với phương thẳng đứng tại thời điểm này sẽ bằng α. Từ điều kiện tg α = tan β_t ta tìm được τ:

τ=m2gv0m2g2+q2E2.\tau = \frac{m^2 g v_0}{m^2 g^2 + q^2 E^2}.

Tốc độ tối thiểu của quả bóng trong quá trình chuyển động có độ lớn bằng nhau

vmin⁡=vτ=v0qEq2E2+m2g2.v_{\min} = v_{\tau} = v_0 \frac{qE}{\sqrt{q^2 E^2 + m^2 g^2}}.

B. Bukhovtsev

F720. Một khối đồng chất khối lượng M có chiều dài l bắt đầu chuyển động xuống một mặt phẳng nghiêng tạo một góc α với đường chân trời. Phần ban đầu có chiều dài l của mặt phẳng nghiêng được chiếm bởi các con lăn đặt gần nhau dưới dạng ống có khối lượng m và bán kính r << l (Hình 1), được sửa chữa mà không có ma sát trong ổ trục. Phần còn lại của mặt phẳng nghiêng của thuyền. Tìm mối liên hệ giữa gia tốc của vật và chuyển vị của nó trên mặt phẳng.

Viết phương trình chuyển động của khối cho thời điểm mà chuyển động của khối dọc theo mặt phẳng nghiêng bằng x (x < l):

Max=Mgsin⁡α−fτpN(1−x/l),Ma_x = Mg \sin \alpha - f_{\tau p} N (1 - x/l),

(1)

Trong đó N = l/2r là tổng số con lăn trong một đoạn có chiều dài l, N(1 - x/l) là số con lăn mà khối tiếp xúc tại một thời điểm nhất định, f_{\tau p} là giá trị tuyệt đối của lực ma sát tác dụng lên khối từ mỗi con lăn.

Đối với mỗi con lăn tiếp xúc với khối, lực ma sát f_{\tau p} truyền gia tốc tiếp tuyến tại một thời điểm nhất định

Tờ 31

tr. 29Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

29

tion có giá trị tuyệt đối bằng axa_x (khối không được tính
tiếng la hét ở sân trượt băng), đó là

fτp=max.f_{\tau p} = ma_x.

(2)

Thay (2) vào (1), ta tìm được sự phụ thuộc của gia tốc của vật vào chuyển vị dọc theo mặt phẳng nghiêng (đối với x<lx < l):

ax=gsin⁡α1+mMl2r(1−xl).a_x = \frac{g \sin \alpha}{1 + \frac{m}{M} \frac{l}{2r} \left(1 - \frac{x}{l}\right)}.

Tại x>lx > l khối chạm vào con lăn và trượt dọc theo mặt phẳng nghiêng với gia tốc

a=gsin⁡α.a = g \sin \alpha.

Cái nhìn tổng quát về sự phụ thuộc a(x)a(x) được trình bày trong Hình 2.

A. Stasenko

F721. Một tấm vật liệu điện môi, tích điện đều trên bề mặt, có hình tam giác vuông đều, được gấp làm đôi. Trong trường hợp này, công việc AA được thực hiện dựa trên trường chọn lọc. Phải thực hiện bao nhiêu công để gấp một hình tam giác sáng làm đôi?

Hình 1.

Hình 2.

F722. Một tụ điện bản song song nằm trong từ trường vuông góc với mặt phẳng của các bản bản. Xét giữa các tấm dd, vectơ cảm ứng từ B⃗\vec{B}. Bên trong tụ điện, gần các bản tích điện âm,

Gọi QQ là điện tích trên bề mặt của tam giác ban đầu (không bao giờ gấp) có diện tích SS, A0A_0 là năng lượng tĩnh điện mà điện tích này sở hữu. Năng lượng này bao gồm các năng lượng tĩnh điện của các tương tác cặp đôi của các phần tích điện riêng lẻ của tam giác.

Chúng ta hãy xem xét hai phần nhỏ mm và nn của tam giác nằm cách nhau một khoảng rr (xem Hình 1). Gọi ss là diện tích của mỗi ô; phí của mỗi trang web rõ ràng là q=QSq = \frac{Q}{S} s. Năng lượng tĩnh điện tương tác của các khu vực này

a0∼q2/r=Q2sSr.a_0 \sim q^2 / r = Q^2 \frac{s}{Sr}.

Chúng ta hãy xem năng lượng này thay đổi như thế nào sau lần cộng đầu tiên của tam giác. Từ Hình 2 có thể thấy rằng trên một tam giác gấp, các diện tích tương tự mm và nn là các diện tích m1m_1 và n1n_1. Điện tích trên tam giác gấp sẽ vẫn là QQ, diện tích của tam giác sẽ là S1=S/2S_1 = S / 2, khoảng cách giữa các địa điểm, nói một cách dễ hiểu, sẽ trở thành r1=r/2r_1 = r / \sqrt{2}, và diện tích của chúng sẽ là s1=s/2s_1 = s / 2. Do đó, năng lượng tương tác của các vị trí sẽ trở thành

a1∼q2/r1=Q2s1Sr1=a02.a_1 \sim q^2 / r_1 = Q^2 \frac{s_1}{Sr_1} = a_0 \sqrt{2}.

Vì những cân nhắc tương tự áp dụng cho bất kỳ cặp miếng đệm nào nên năng lượng tĩnh điện của tam giác gấp sẽ trở thành

A1=A02.A_1 = A_0 \sqrt{2}.

Sự thay đổi năng lượng ΔA1=A1−A0\Delta A_1 = A_1 - A_0 bằng công AA tiêu tốn để gấp tam giác, tức là

A1−A0=A0(2−1)=AA_1 - A_0 = A_0 (\sqrt{2} - 1) = A

Khi tam giác được gấp lại, năng lượng tĩnh điện của nó sẽ trở thành

A2=A12.A_2 = A_1 \sqrt{2}.

Sự thay đổi năng lượng ΔA2=A2−A1\Delta A_2 = A_2 - A_1 bằng công AxA_x, là ba diện tích khi được thêm vào. Như vậy,

Ax=A2−A1=A(2−1)=A02(2−1)=A2.A_x = A_2 - A_1 = A (\sqrt{2} - 1) = A_0 \sqrt{2} (\sqrt{2} - 1) = A \sqrt{2}.

O. Savigan

Chúng ta hãy coi chuyển động của các electron là sự chồng chất của hai chuyển động: chuyển động thẳng dọc theo trục ZZ (hướng của trục ZZ trùng với hướng của vectơ cảm ứng B⃗\vec{B}) và chuyển động trong mặt phẳng vuông góc với trục ZZ.

Từ phía của các electron trường, một lực F⃗=eE⃗\vec{F} = e\vec{E} tác dụng lên electron, truyền cho nó một gia tốc hướng dọc theo trục ZZ (vectơ E⃗\vec{E} hướng dọc theo trục ZZ) và bằng giá trị tuyệt đối

Tờ 32

tr. 30Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

30

S. Krotov

Về chuyển động quỹ đạo tối ưu

Nhiều bạn đã phải giải bài toán để xác định quỹ đạo chuyển động tối ưu - bài toán gõ “để xác định quỹ đạo mà - dựa trên việc xác định điều kiện giao thông - người ta có thể đi từ điểm A đến điểm B trong thời gian tối thiểu.” Ở thời điểm hiện tại, chúng ta đang thảo luận về một phương pháp cho phép thực hiện một nhiệm vụ nhất định thuộc loại này chỉ bằng một.

Hãy bắt đầu với bài toán đơn giản. Hãy tưởng tượng một cậu bé thấy mình ở một thời điểm nào đó t0t_0 của trường trung bình tại điểm A. Chúng ta biết rằng từ điểm A này, cậu bé có thể di chuyển với tốc độ vv theo bất kỳ hướng nào (chúng tôi muốn nói rằng các điều kiện để cậu bé chuyển động từ điểm A là như nhau theo mọi hướng). Hãy đặt câu hỏi sau: cậu bé có thể đi về đâu sau một khoảng thời gian ngắn Δt\Delta t?

Chúng ta sẽ giả định rằng ở phía đối diện của khoảng thời gian này, cậu bé bắt đầu

Tờ 33

tr. 31Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

31

không thay đổi hướng đi và tốc độ của nó không đổi. Trong trường hợp này, đáp số rất quan trọng: cậu bé có thể đến bất kỳ điểm nào trên đường tròn với tâm ở vị trí ban đầu - tại điểm AA - và bán kính v⋅Δtv \cdot \Delta t.

Bây giờ chúng ta hãy giả sử rằng một cậu bé đang trong quá trình chuyển động có thể bất cứ lúc nào, tại bất kỳ điểm nào trên quỹ đạo của cậu ấy, ngay lập tức thay đổi hướng của tốc độ một cách tùy ý, giữ cho nó không đổi về độ lớn (trong trường hợp này chúng ta sẽ phải ban cho cậu bé sức mạnh siêu nhiên). Và trong trường hợp này, đáp số để đặt câu hỏi bài toán khá đơn giản: vì độ dài của tất cả các quỹ đạo có thể có của cậu bé bằng v⋅Δtv \cdot \Delta t, điểm cuối của một quỹ đạo tùy ý có thể kết thúc tại bất kỳ điểm nào của đường tròn bán kính v⋅Δtv \cdot \Delta t với tâm là điểm AA. Điều này xuất phát từ thực tế là chuyển động của cậu bé, tức là khoảng cách giữa điểm bắt đầu và điểm cuối của một quỹ đạo tùy ý trên một đường thẳng, dọc theo giá trị abscid, không lớn hơn chiều dài của quỹ đạo, bằng v⋅Δtv \cdot \Delta t. Do đó, vùng có thể tiếp cận (hãy gọi nó là tập hợp các điểm trong trường mà cậu bé có thể ở đó theo thời gian t0+Δtt_0 + \Delta t) sẽ là một đường tròn có bán kính v⋅Δtv \cdot \Delta t.

Chúng ta hãy lưu ý rằng đối với bất kỳ điểm bên trong nào của vùng khả năng tiếp cận (ví dụ: điểm BB trong Hình 1), có thể chỉ ra vô số quỹ đạo mà cậu bé có thể đi tới đó. Đối với bất kỳ điểm nào trên ranh giới của vùng khả năng tiếp cận (ví dụ: điểm CC trong Hình 1), có một quỹ đạo duy nhất là “đâm trúng” (đến điểm CC - dọc theo bán kính ACAC).

Nếu trong tương lai (tại t>t0+Δtt > t_0 + \Delta t) các điều kiện để cậu bé chuyển động trên sân vẫn giữ nguyên, thì ở những lần tiếp theo, ranh giới của vùng có thể tiếp cận cũng sẽ là hình tròn (với tâm là điểm AA). Ranh giới của khu vực có thể tiếp cận ở phía trước của tất cả các chuyển động có thể có hoặc đơn giản là ở phía trước. Trong cuộc thảo luận trước, mặt trước là một hình tròn, bán kính của nó tăng với tốc độ vv. Hình dạng đơn giản này của mặt trước là do các điều kiện để cậu bé chuyển động từ điểm AA (và từ bất kỳ điểm nào trong vùng 过剩ness) theo mọi hướng đều giống nhau. Dễ dàng nhận thấy rằng trong trường hợp chuyển động tổng quát hơn, mặt trước có các tính chất sau:

  1. sớm hay muộn mặt trận sẽ đi qua bất kỳ điểm nào (có nghĩa là những điểm mà nhìn chung có thể đi tới);

  2. không có phương pháp chuyển tiếp thì có thể lùi xa hơn về phía trước tùy theo thời điểm;

  3. đối với mỗi điểm của mặt trước, theo quy luật, bạn có thể chỉ ra một quỹ đạo duy nhất kết thúc ở đó;

  4. khi xác định mặt trước tại các thời điểm tiếp theo (nghĩa là khi xác định sự thay đổi của mặt trước theo thời gian), tất cả các điểm của mặt trước ban đầu sẽ đồng thời đóng vai trò là điểm AA, sao cho tại bất kỳ thời điểm nào mặt trước sẽ là một đường bao gồm một tập hợp các vòng tròn, tâm của chúng nằm trên mặt trước ban đầu và bán kính được xác định bởi các điều kiện “chạy xa” khỏi các điểm tương ứng của mặt trước (Hình 2);

  5. Chúng ta hãy lấy hai vị trí của mặt trước - MM và M′M', cách nhau một khoảng thời gian Δt\Delta t (xem Hình 2). Đối với bất kỳ điểm EE nào của mặt trước MM, có một điểm duy nhất E′E' của mặt trước M′M' mà tại đó người ta có thể thêm vào lúc Δt\Delta t; chỉ có một quỹ đạo chuyển động. Tất cả các điểm khác của mặt trước M′M' chỉ có thể được thêm từ điểm EE trong thời gian dài.

Phương pháp xem xét chuyển động bằng cách xây dựng mặt trước chuyển động theo thời gian ở trên có thể được áp dụng thành công khi lời giải bài toán xác định quỹ đạo chuyển động tối ưu. Nếu như

  1. chúng ta biết mặt trước thay đổi như thế nào theo thời gian, nghĩa là chúng ta có thể xây dựng nó vào từng thời điểm,

  2. để giảm bớt một trong toàn bộ quỹ đạo chuyển động dẫn đến một điểm tùy ý của mặt trước, sau đó bài toán việc xác định đường chuyển động tối ưu được giải quyết như sau: chúng tôi thiết lập loại mặt trước theo thời gian, xác định thời điểm mà mặt trước đạt đến điểm trong phạm vi của chúng tôi và xây dựng một quỹ đạo nhận ra việc chạm chính xác điểm này của mặt trước.

Để sử dụng ở trên, hãy xem xét một phụ trợ bài toán.

Vấn đề. Cậu bé sống trên bờ Vịnh OR MOR (Hình 3). Bờ vịnh tạo thành một trung tâm. Nhà cậu bé ở điểm AA. Khoảng cách từ nhà đến bờ là hh, và khoảng cách từ nhà đến điểm OO (xem Hình 3) là ll. Cậu bé yêu cá từ bờ biển OM. Hỏi người đó nên chọn chỗ cho cá cách điểm OO bao nhiêu để từ nhà đến nơi này trong thời gian ngắn nhất? Tại sao

Tờ 35

tr. 33Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

33

Hình 6.

lịch sử từ đó đến điểm AA bằng ∣AE∣=v⋅Δt1|AE| = v \cdot \Delta t_1 (∣AE∣=∣AE′∣|AE| = |AE'|). Có thể dễ dàng xác minh rằng theo thời gian Δt\Delta t mặt trước sẽ là một đường cong M′K′KMM'K'KM, trong đó M′K′M'K' và KMKM là tiếp tuyến của hình bán nguyệt bán kính u⋅Δtu \cdot \Delta t. tập trung tại AA. Các tiếp tuyến này tạo một góc α\alpha với bờ sao cho sin⁡α=u/v\sin \alpha = u/v. (Trong tương lai, mặt trước sẽ là một đường cong M′K′KMM'K'KM và một hình tròn có bán kính AMAM (AM′AM') với tâm tại điểm AA, nằm trên bờ. Nhưng chúng tôi chỉ quan tâm đến phần mặt trước nằm trong vùng “sông”. Tại bất kỳ thời điểm nào khác, mặt trước sẽ giống với mặt trước M′K′KMM'K'KM mà chúng tôi đã xây dựng.

Bây giờ đã rõ làm thế nào để tìm ra quỹ đạo tác động tối ưu (tức là quỹ đạo tác động trong thời gian ngắn nhất) từ điểm AA đến điểm BB của dòng sông, nằm cách bờ một khoảng hh. Quỹ đạo này sẽ là một đường đứt nét ACB (xem Hình 5), đoạn CB vuông góc với mặt trước đi qua điểm BB. Điểm CC là điểm của bờ mà từ đó điểm nhỏ sẽ bắt đầu tan chảy. Nếu khoảng cách dọc bờ biển từ điểm AA đến điểm BB là ∣AD∣=l|AD| = l thì ∣AC∣=∣AD∣−∣CD∣=l−h|AC| = |AD| - |CD| = l - h tg α=l−huv2−u2\alpha = l - h \frac{u}{\sqrt{v^2 - u^2}}.

Bây giờ chúng ta hãy tính đến điều đó, theo điều kiện bài toán, tốc độ dòng chảy của sông là w≠0w \neq 0. Mặt trước sẽ trông như thế nào sau thời gian Δt\Delta t kể từ khi bắt đầu chuyển động? Rõ ràng, điểm MM của mặt trước (xem Hình 5) sẽ giữ nguyên; tâm hình bán nguyệt bán kính u⋅Δtu \cdot \Delta t sẽ dịch chuyển từ điểm AA sang trái (theo hướng ww) đến một khoảng cách ∣AO∣=w⋅Δt|AO| = w \cdot \Delta t. Mặt tiền ở vùng “sông” sẽ là đường cong M′N′NMM'N'NM (Hình 6 thể hiện phần NM của mặt tiền); tiếp tuyến MNMN tạo một góc α1\alpha_1 với bờ sao cho

sin⁡α1=u/(w+v).\sin \alpha_1 = u/(w + v).

Về cơ bản, chúng tôi chia việc xây dựng các điểm của phần MNMN của mặt trước thành hai giai đoạn: đối với mỗi điểm MiM_i của bờ, trong đó điểm nhỏ kết thúc sau thời gian Δti\Delta t_i, chúng tôi xây dựng một “mặt trận phụ” - ranh giới của khu vực sông mà điểm nhỏ có thể kết thúc sau thời gian Δt−Δti\Delta t - \Delta t_i. Ranh giới này là hình bán nguyệt có bán kính u⋅(Δt−Δti)u \cdot (\Delta t - \Delta t_i) có tâm tại điểm MiM_i. Sau đó, chúng ta di chuyển các hình bán nguyệt này sang trái (theo hướng ww) một khoảng bằng w⋅(Δt−Δti)w \cdot (\Delta t - \Delta t_i). tiếp tuyến của tất cả các hình bán nguyệt dịch chuyển như vậy là phần MNMN của mặt trước.

Do đó, để đi từ điểm AA đến điểm BB trong thời gian ít nhất, vật nhỏ phải tan chảy từ điểm C1C_1 của bờ, nằm ở bên phải điểm CC (xem Hình 6) ở khoảng cách ∣CC1∣=wτ|CC_1| = w\tau, trong đó τ\tau là thời gian mà vật nhỏ sẽ tan chảy. (Rõ ràng đoạn C1BC_1B của quỹ đạo tối ưu phải song song với đoạn ANAN.) Khoảng cách giữa các điểm AA và C1C_1 là

x=∣AC1∣=∣AD∣+∣DC1∣=l+∣DC1∣.x = |AC_1| = |AD| + |DC_1| = l + |DC_1|.

Hãy tìm độ dài của đoạn DC1DC_1:

∣DC1∣=∣CC1∣−∣CD∣=wτ−h tgα1;|DC_1| = |CC_1| - |CD| = w\tau - h \ tg \alpha_1;

của ΔBDC\Delta BDC nằm

huτ=cos⁡α1⇒τ=hucos⁡α1=\frac{h}{u\tau} = \cos \alpha_1 \Rightarrow \tau = \frac{h}{u \cos \alpha_1} =

=hu(w+v)(w+v)2−u2= \frac{h}{u} \frac{(w + v)}{\sqrt{(w + v)^2 - u^2}}

(nhớ lại sin⁡α1=u/(w+v)\sin \alpha_1 = u/(w + v) cos⁡α1=1−sin⁡2α1\cos \alpha_1 = \sqrt{1 - \sin^2 \alpha_1}); Như vậy

∣DC1∣=hwucos⁡α1−hsin⁡α1cos⁡α1=|DC_1| = \frac{hw}{u \cos \alpha_1} - \frac{h \sin \alpha_1}{\cos \alpha_1} =

=h(w2−u2+wv)u(w+v)2−u2.= \frac{h(w^2 - u^2 + wv)}{u \sqrt{(w + v)^2 - u^2}}.

Vì vậy, để đến được phao BB trong thời gian ngắn nhất, phao nhỏ phải tan chảy từ điểm C1C_1, ở khoảng cách xa

x=l+h(w2−u2+wv)u(w+v)2−u2.x = l + h \frac{(w^2 - u^2 + wv)}{u \sqrt{(w + v)^2 - u^2}}.

Phương pháp lời giải động học bài toán mà chúng tôi đã xem xét bằng cách xây dựng mặt trước của tất cả các chuyển động có thể xảy ra dựa trên bức tranh vật lý nổi tiếng về sự phân bố các khả năng trong môi trường; mặt trước trong trường hợp này là ranh giới thực của khu vực nơi nhiễu loạn xảy ra tại một thời điểm nhất định. Dễ dàng nhận thấy rằng khi tìm kiếm quỹ đạo tối ưu, chúng ta đã lợi dụng mối quan hệ lý thuyết tồn tại giữa mặt trước và tia, cụ thể là tia là tuyến tính mà nhiễu loạn truyền đi trong thời gian ngắn nhất. Nguyên lý xây dựng mặt trước mà chúng tôi đề xuất không gì khác hơn là nguyên lý Heugen - một phương pháp xây dựng mặt trước truyền sóng khả năng.

Tờ 37

tr. 35Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

35

Nhiệm vụ

  1. Số abˉ\bar{ab} (a>b,b≠0a>b, b\neq0) sao cho hiệu abˉ−baˉ\bar{ab}-\bar{ba} là một hình vuông hoàn hảo. Tìm tất cả các số có hai chữ số có tính chất này.

Có số có ba chữ số có thuộc tính tương tự: abc−cbaabc-cba (a>ca>c) - một hình vuông hoàn hảo không?

  1. Ở các xương sườn trong hình (trong tiếng Anh, hai là hai, sáu là sáu, mười hai là mười hai), các chữ cái giống nhau tương ứng với các số giống nhau và các số khác nhau tương ứng với các số khác nhau. Dấu hoa thị có thể là số bất kỳ. Giải mã những xương sườn này.

  2. Tanya và Natasha, gộp lại, có nhiều hơn Petya và Vasya 40 sợi tóc, còn Tanya và Petya có nhiều hơn Natasha và Vasya 20 sợi tóc. Ivan Ivanovich, người hàng xóm của họ, nghĩ: “Nếu tôi mọc nhiều tóc như Tanya, và gấp ba lần Petya, thì tôi sẽ có nhiều tóc bằng Vasya và ba Natasha cộng lại.” Tóc của Ivan Ivanovich có màu gì?

  3. Mỗi ô của hình vuông 5×55\times5 chứa một con mèo con hoặc một con mèo (trong hình, mèo con màu đen và mèo màu trắng). Nếu có một con mèo nằm trên một đường thẳng giữa hai chú mèo con thì hai chú mèo con đó không nhìn thấy nhau. Có thể xếp tối đa bao nhiêu chú mèo con vào các ô của một hình vuông để không một chú mèo con nào nhìn thấy những chú mèo con khác?

Những nhiệm vụ này đã được cung cấp cho chúng tôi
F. Bartenev, E. Rekstin,
S. Sefibekov, D. Fuchs

Tờ 38

tr. 36Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

36

F. Bartenev

Xoay một khối lập phương

Thiên nhiên nói ngôn ngữ của toán học. Ngay cả việc ném một con xúc xắc hay một khối lập phương thông thường dành cho trẻ em cũng chứa đựng nhiều điều bất ngờ về mặt toán học. Nhưng để học cách đọc cuốn sách của tự nhiên, bạn không chỉ cần nhìn mà còn phải quan sát. Tuy nhiên, điều này vẫn chưa đủ: bạn cần học cách thử nghiệm.

Đối với các thí nghiệm với hình khối, chúng ta sẽ cần một “lưới hình vuông” - một tờ giấy được chia thành các hình vuông có cạnh bằng nhau của hình khối. Chúng ta sẽ cuộn khối lập phương của mình dọc theo một lưới hình vuông.

các mắt lưới tạo thành phần đầu của đa giác như trong Hình 1. Kiểm tra bằng thí nghiệm rằng mỗi mặt chạm vào lưới một lần, và do đó phần đầu của đa giác là sự phát triển của khối lập phương.

Không khó để chỉ ra rằng MNKLHT bị hỏng cũng quyết định sự phát triển của khối lập phương, nhưng khác với lúc đầu.

Bài toán 1. Bằng cách sử dụng phép quay, theo kinh nghiệm hãy tìm thêm hai diễn biến khác của hình lập phương, khác với những diễn biến được hiển thị trong Hình 1.

Bài toán 2. Hình 2 thể hiện phần cổ giống nhau ở hai vị trí khác nhau. Mặt nào của nó chứa bốn?

Bài toán 3. Phần lặp ở trường phía dưới bên trái của lưới 3×10 (3 cột 10 ô) ở vị trí ban đầu như vậy

Khối lập phương rút ra sự phát triển của nó

Đặt khối lập phương lên hình vuông có tâm M (Hình 1); và sau đó xoay khối lập phương 90° quanh cạnh AB của nó, trùng với cạnh của hình vuông. Khối lập phương có một mặt mới trên một hình vuông có tâm N. Việc quay (quay) này có thể được xác định bằng mũi tên MN. Chúng ta hãy thực hiện năm lần rẽ liên tiếp được xác định bởi đường đứt nét MNRSPQ. Khi di chuyển, khối lập phương sắp xếp tuần tự thành sáu ô vuông

Hình 1.

Tờ 39

tr. 37Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

37

Hình 2.
vị trí như trong Hình 2, a. Một viên xúc xắc có thể bỏ qua tất cả các trường của lưới nếu lớp grana có số ba bị cấm trên bất kỳ trường nào của nó không?

Khối lập phương tô màu mặt phẳng

Bây giờ chúng ta chuyển sang các hình khối có mặt nhiều màu. Chúng ta sẽ giả sử rằng mỗi mặt của khối lập phương bao quanh trường lưới mà nó tiếp xúc theo màu sắc. Khối lập phương chỉ có thể được sử dụng một lần trên mỗi ô vuông. Bây giờ chúng ta hãy xem bài toán này: liệu một khối lập phương có các cạnh nhiều màu có thể vẽ một lưới 4 × 4 sao cho không có hai hình vuông liền kề rõ ràng trên đó không?

Các đặc điểm của tình huống đang được xem xét dễ dàng xác định nhất bằng thực nghiệm, trước tiên bằng cách xem xét các lưới có kích thước nhỏ hơn.

Khi duyệt qua lưới 2x2, ô vuông đầu tiên và cuối cùng sẽ luôn liền kề và có một giá trị. Điều này có nghĩa là khi nghiêng, bạn không thể thực hiện những cú rẽ “sắc nét” hơn như RNKL (Hình 1). Nhưng nếu không có những bước ngoặt “dốc” như vậy thì không thể bỏ qua lưới 3x3 cũng như lưới 4x4. Điều này có nghĩa là không thể có được màu sắc yêu cầu.

Bài toán 4. Giải bài toán trước đó cho lưới 5x5.

Bài toán 5. Có thể cho một khối lập phương có các cạnh nhiều màu đi xung quanh tất cả các ô của lưới 4x5 để lưới chỉ được tô bằng năm màu không?

Đổ xúc xắc

Chúng ta hãy xem xét một số bài toán, trong đó chúng ta sẽ lại nói về việc chơi xúc xắc được hiển thị trong Hình 2. Các điều kiện về quy tắc xoay xương (khối lập phương). Chúng ta hãy đồng ý rằng trong mỗi trường hợp, xương ở vị trí ban đầu như trong Hình 2,a; xương chỉ có thể quay sang phải và hướng lên trên; Một xương chỉ có thể xuất hiện trên mỗi ô lưới một lần.

Hãy bắt đầu với ví dụ này: xương gốm ở vị trí ban đầu nằm ở trường phía dưới bên trái của lưới 4x4; Theo quy tắc của chúng tôi, nó có thể được đưa vào trường góc trên bên phải để xúc xắc nằm trên đó với cạnh chứa ba số không (Hình 3)?

Và trong trường hợp này, trước tiên nên tô màu các lưới 2x2 và 3x3. Cuộc sống hàng ngày sẽ cho thấy rằng mặt chứa ba hình lập phương sẽ chỉ tiếp xúc với những hình vuông nằm ở chiều dọc thứ ba hoặc chiều ngang thứ ba, tính theo màu xám. Đương nhiên, bạn cần đưa ra đáp số phủ định cho câu hỏi bài toán.

Hãy xem ví dụ cuối cùng về một con xúc xắc: một lần nữa, như trong Hình 3, có một lưới hình vuông 4x4, ở hình vuông phía dưới bên trái là một khối lập phương; Có bao nhiêu cách khác nhau để đặt một khối lập phương trên mỗi ô lưới (theo quy tắc của chúng tôi)?

Trước khi nhìn vào đáp số trong Hình 4, hãy chơi đùa với khối lập phương. Bạn có để ý mô hình được chỉ ra trong hình này không: số trong mỗi ô bằng tổng của (hai) số nằm ngay bên dưới và ngay bên trái của ô đó?

Bài 6. Xương hieral nằm ở vị trí ban đầu trên trường dưới cùng của lưới 4x4. Nó có thể được chuyển sang trường nào của lưới để nó trở lại vị trí ban đầu? Giải bài toán cho lưới 5x5.

Tờ 40

tr. 38Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

38

Độ phẳng trong không gian

Trong § 45 của sách giáo khoa “Hình học 9-10” đã chứng minh rằng đồ thị của bất kỳ phương trình bậc một*) ax+by+cz+d=0ax+by+cz+d=0 là mặt phẳng vuông góc với vectơ có tọa độ (a;b;c)(a; b; c).

Theo sau đó các mặt phẳng được xác định bởi các phương trình

a1x+b1y+c1z+d1=0(1)a_1x+b_1y+c_1z+d_1=0 \quad (1)
a2x+b2y+c2z+d2=0(2)a_2x+b_2y+c_2z+d_2=0 \quad (2)

song song khi và chỉ khi tồn tại λ\lambda sao cho a2=λa1a_2=\lambda a_1, b2=λb1b_2=\lambda b_1, c2=λc1c_2=\lambda c_1.

Rõ ràng, các mặt phẳng có phương trình (1), (2) trùng nhau khi và chỉ khi tồn tại một λ\lambda sao cho a2=λa1a_2=\lambda a_1, b2=λb1b_2=\lambda b_1, c2=λc1c_2=\lambda c_1, d2=λd1d_2=\lambda d_1.

Gạch dưới một lần nữa. Sự chuyển đổi từ phương trình bậc một sang mặt phẳng (đồ thị của nó) là không rõ ràng: mỗi phương trình bậc một là đồ thị của một mặt phẳng duy nhất thỏa mãn một mặt phẳng nhất định. (Người ta nói “một mặt phẳng có phương trình ax+by+cz+d=0ax+by+cz+d=0” hoặc thậm chí là “một mặt phẳng ax+by+cz+d=0ax+by+cz+d=0”.) Sự chuyển đổi ngược lại - từ một mặt phẳng (trong không gian tọa độ) sang một phương trình - hoàn toàn không rõ ràng: mỗi mặt phẳng có thể được cho một tập vô hạn các phương trình; nếu mặt phẳng Δ\Delta là đồ thị của phương trình

py ax+by+cz+d=0ax+by+cz+d=0 thì nó cũng là đồ thị của bất kỳ phương trình (λa)x+(λb)y+(λc)z+(λd)=0(\lambda a)x+(\lambda b)y+(\lambda c)z+(\lambda d)=0 nào. Mỗi phương trình này được gọi là phương trình mặt phẳng Δ\Delta.

Trong cùng một đoạn của sách hướng dẫn, người ta đã chứng minh rằng trong không gian tọa độ của mỗi mặt phẳng có đồ thị của một phương trình bậc một nhất định.

Cụ thể, phương trình mặt phẳng đi qua điểm M(x1;y1;z1)M(x_1; y_1; z_1) và vuông góc với vectơ (khác 0) n⃗=(a;b;c)\vec{n}=(a; b; c) là a(x−x1)+b(y−y1)+c(z−z1)=0a(x-x_1)+b(y-y_1)+c(z-z_1)=0.

Nếu lời giải bài toán 28 của cùng một đoạn được nêu trong sách hướng dẫn được lặp lại “ở dạng tổng quát”, chúng ta thu được rằng khoảng cách từ điểm K(x0;y0;z0)K(x_0; y_0; z_0) đến mặt phẳng ax+by+cz+d=0ax+by+cz+d=0 là

∣ax0+by0+cz0+d∣a2+b2+c2.\frac{|ax_0+by_0+cz_0+d|}{\sqrt{a^2+b^2+c^2}}.

Bài toán 1 (MGMI, 1981). Viết phương trình mặt phẳng vuông góc với trục OxOx, vuông góc với vectơ có tọa độ (1;0;0)(1; 0; 0). Do đó, phương trình cần có dạng 1(x−3)+0(y−2)+0(z−4)=01(x-3)+0(y-2)+0(z-4)=0 hoặc x−3=0x-3=0, x=3x=3. Tuy nhiên, biểu mẫu cuối cùng đáp số cũng có thể được báo cáo là không thể hiện được.

Bài toán 2 (Miệt, 1981). Tìm khoảng cách giữa các mặt phẳng song song x−y+2z−4=0x-y+2z-4=0 và x−y+2z−10=0x-y+2z-10=0.

Khoảng cách cần thiết rõ ràng bằng khoảng cách từ một điểm tùy ý của mặt phẳng x−y+2z−4=0x-y+2z-4=0, ví dụ từ điểm K(0;0;2)K(0; 0; 2), đến mặt phẳng x−y+2z−10=0x-y+2z-10=0. Sử dụng công thức đã hoàn thành, chúng ta nhận được đáp số 6\sqrt{6}.

Bài toán 3 (MIIVT, 1980). Tìm phương trình mặt phẳng đi qua các điểm M(0;1;0)M(0; 1; 0), N(1;1;1)N(1; 1; 1) và K(0;0;1)K(0; 0; 1).

Đặt ax+by+cz+d=0ax+by+cz+d=0 là phương trình ban đầu. Thay tọa độ của điểm M,N,KM, N, K vào đó, ta thu được hệ ba phương trình với bốn

Tờ 41

tr. 39Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

39

Hình 1.

Hình 2.

Hình 3.

chưa biết:

{b+d=0a+b+c+d=0c+d=0\begin{cases} b+d=0 \\ a+b+c+d=0 \\ c+d=0 \end{cases}

Do đó b=−d,c=−d,a=db=-d, c=-d, a=d. Điều này có nghĩa là phương trình cần có dạng dx−dy−dz+d=0dx-dy-dz+d=0 hoặc (vì a,ba, b và cc không bằng 0,d≠00, d \neq 0 cùng lúc) x−y−z+1=0x-y-z+1=0.

Vấn đề 4 (MGMI, 1981). Viết phương trình mặt phẳng đi qua Ox và điểm M(3; 2; 4).

Ví dụ, mặt phẳng đi qua Ox chứa các điểm (1; 0; 0) và (2; 0; 0) - bài toán đã được giảm xuống điểm trước đó. Tuy nhiên, chúng ta có thể nói ngay rằng phương trình mặt phẳng đi qua Ox có dạng by+cz=0by+cz=0.

Vấn đề 5 (MEPhI, 1978). Điểm A(1; 0; 3), B(-1; 3; 4) và C(1; 2; 1) thuộc mặt phẳng α. Với giá trị nào của k thì điểm M(k; 2; 5) cũng thuộc mặt phẳng α?

Ta tìm phương trình mặt phẳng ABC (bài 3) rồi thay tọa độ điểm M vào đó. Ngắn hơn một chút, bằng cách sử dụng tính đồng phẳng của các vectơ AB⃗,AC⃗\vec{AB}, \vec{AC} và AM⃗\vec{AM}, hãy mở rộng vectơ AM⃗\vec{AM} thành các vectơ AB⃗\vec{AB} và AC⃗\vec{AC}: AM⃗=μAB⃗+νAC⃗\vec{AM}=\mu \vec{AB}+\nu \vec{AC}; Viết lại đẳng thức vectơ này dưới dạng tọa độ, chúng ta thu được hệ ba phương trình với các biến thứ ba μ, ν, k.

Vấn đề 6 (MIHM, 1981). Tìm uelem giữa các mặt phẳng −3y+z+2=0-3y+z+2=0 và 2y+z−5=02y+z-5=0.

Chúng ta sẽ tìm góc α cần tìm bằng cách sử dụng góc β giữa các vectơ vuông góc với các mặt phẳng này. Góc α và β có thể không trùng nhau. Theo định nghĩa (Hình học 9-10, § 38) 0∘≤α≤90∘0^\circ \leq \alpha \leq 90^\circ. Góc β giữa các vectơ, theo định nghĩa (“Hình học 9-10”, § 24), nằm trong khoảng 0∘0^\circ và 180∘180^\circ. Rõ ràng (Hình 1), α=β\alpha=\beta hoặc α=180∘−β\alpha=180^\circ-\beta. Vì vậy cos⁡α=∣cos⁡β∣\cos \alpha=|\cos \beta|.

Nhiệm vụ 7 (MISIS, 1980). Tìm một mặt phẳng nằm giữa mặt phẳng đi qua các điểm A(0; 0; 0), B(1; 1; 1) và C(3; 2; 1) và mặt phẳng đi qua các điểm A(0; 0; 0), B(1; 1; 1) và D(3; 1; 2).

Đầu tiên, chúng ta tìm phương trình của các mặt phẳng ABC và ABD (bài toán 3), sau đó chúng ta tìm phương trình của chúng (bài toán 5).

Vấn đề 8 (MIIVT, 1981). Đối với một khía bốn cấp bên phải, tỉ số giữa chiều dài của cạnh bên và cạnh đáy bằng 2. Tìm đường chéo BD1_1 của khía và mặt phẳng BC1_1D.

Chúng ta hãy giới thiệu một hệ tọa độ, như trong Hình 2 và đặt ∣AB∣=a|AB|=a. Tiếp theo, chúng ta lần lượt tìm tọa độ điểm B, C1_1 và D, phương trình mặt phẳng BC1_1D (bài toán 3), tọa độ điểm D1_1 và vectơ BD⃗1\vec{BD}_1.

Tờ 42

tr. 40Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

40

Về việc giảm chỉ số

Trong sách giáo khoa hiện tại “Đại số 8” (M., “Prosveshchenie”, ấn bản 1979 trở về sau), căn bậc n của a là một số có bậc thứ n bằng a. (Ở đây n là một số tự nhiên tùy ý, ở phần 1.) Do đó, số dương a với n chẵn có hai nghiệm bậc n là a - dương (ký hiệu là a\sqrt{a}) và âm (-a\sqrt{a}). Đối với n lẻ, mọi số a đều có một gốc (ký hiệu là a\sqrt{a}). Cuối cùng, với mọi số tự nhiên n 0=0\sqrt{0} = 0.

Việc giảm số mũ cho a không âm không gây khó khăn gì: amn=amn\sqrt[n]{a^m} = \sqrt[n]{a^m} (mục 26 của sổ tay đã đề cập). Nhưng đối với a tùy ý (đặc biệt khi a là biểu thức chứa một biến), tình huống sẽ tinh tế hơn. Bạn biết rõ rằng a2=∣a∣\sqrt{a^2} = |a| (ở đây m=n=1, k=2). Trong trường hợp tổng quát,

amn={∣a∣nm, если mk четно и m нечетноamn во всех остальных случаях\sqrt[n]{a^m} = \begin{cases} \sqrt[n]{|a|}^m, \text{ если } mk \text{ четно и } m \text{ нечетно} \\ \sqrt[n]{a^m} \text{ во всех остальных случаях} \end{cases}

Ví dụ: a24=∣a∣\sqrt[4]{a^2} = \sqrt{|a|} và a26=∣a∣3\sqrt[6]{a^2} = \sqrt[3]{|a|} (bình đẳng a26=a3\sqrt[6]{a^2} = \sqrt[3]{a} chỉ đúng với a ≥0, mặc dù cả hai biểu thức a26,a3\sqrt[6]{a^2}, \sqrt[3]{a} đều được xác định cho bất kỳ a nào!).

Chúng ta hãy chỉ ra cách áp dụng quy tắc rút gọn số mũ bằng ví dụ về hệ phương trình vô tỷ

{x+y+x−y3=6(x+y)3(x−y)26=8\begin{cases} \sqrt{x+y} + \sqrt[3]{x-y} = 6 \\ \sqrt[6]{(x+y)^3(x-y)^2} = 8 \end{cases}

Với mọi x và y, chúng ta thu được hai hệ lời giải (5): (12; 4), (34; -30).

Giải hệ phụ trợ

{u+v=6u⋅v=8\begin{cases} u+v = 6 \\ u \cdot v = 8 \end{cases}

chúng tôi nhận được hai lời giải: u1=4u_1 = 4, v1=2v_1 = 2 và u2=2u_2 = 2, v2=4v_2 = 4. Hệ thống giải quyết

{x+y=4x−y3=2\begin{cases} \sqrt{x+y} = 4 \\ \sqrt[3]{x-y} = 2 \end{cases}

lời giải không có (tại sao?),

(x+y)3(x−y)23=(x+y)3(x−y)26\sqrt[3]{(x+y)^3(x-y)^2} = \sqrt[6]{(x+y)^3(x-y)^2}

Sửa đổi

Trong bài viết “Số phức” của L. Pontryagin («Kvant», 1982, số 3), do lỗi của người biên tập, lỗi chính tả đã được đưa vào chứng minh công thức (11), gây khó hiểu. Chúng ta thoải mái trình bày phần chứng minh này (tr. 5-6): “Từ công thức (9) suy ra không cần ưu tiên

iz=i⋅(x+iy)=x⋅i+y(−1)=xRd(1)+yRd(i)=Rd(x⋅1+y⋅i)=Rd(x+iy)=Rd(z).iz = i \cdot (x+iy) = x \cdot i + y(-1) = xR_d(1) + yR_d(i) = R_d(x \cdot 1 + y \cdot i) = R_d(x+iy) = R_d(z).

Như vậy, công thức (11) được chứng minh cho a = π2\frac{\pi}{2}.

Giả sử a là một số thực tùy ý. Với z = cos a + i sin a ta có

z⋅i=iz^=Rd(z^)=Rd(cos⁡a+isin⁡a)=cos⁡(a+π2)+isin⁡(a+π2)=Ra(cos⁡π2+isin⁡π2)=Ra(i).z \cdot i = i \hat{z} = R_d(\hat{z}) = R_d(\cos a + i \sin a) = \cos(a + \frac{\pi}{2}) + i \sin(a + \frac{\pi}{2}) = R_a(\cos \frac{\pi}{2} + i \sin \frac{\pi}{2}) = R_a(i).

Như vậy, công thức (11) đã được chứng minh cho z = i. Ngoài ra, trong bài viết của cùng tác giả “Định lý cơ bản của đại số” («Kvant», 1982, số 4), do lỗi của nhà in tr. 9 được in f(z)=f(zˉ)f(z) = f(\bar{z}) cùng nhau một cách chính xác f(z)=f(zˉ)f(z) = f(\bar{z}).

Tờ 43

tr. 41Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

41

Đại học bang Kiev được đặt theo tên. T. G. Shevchenko

Toán học
Bài thi viết
Tùy chọn 1
(Khoa Cơ và Toán)

  1. Một dây cung được vẽ thành một đường tròn có bán kính rr cách tâm r8\frac{r}{8}. Trong các đoạn nhỏ hơn của các đoạn đã tạo thành, hai vòng tròn có cùng bán kính được đặt sao cho chúng chạm vào nhau và mỗi vòng tròn đó chạm vào một vòng tròn nhất định và một dây rút. Xác định bán kính của hai đường tròn này.

  2. SABCSABC là một cặp hình tam giác, PP là trung điểm của cạnh ABAB, QQ là giao điểm của các đường trung tuyến của mặt SBCSBC. Phân tách vectơ PQ⃗\vec{PQ} thành các vectơ a⃗=SA⃗\vec{a} = \vec{SA}, b⃗=SB⃗\vec{b} = \vec{SB}, c⃗=SC⃗\vec{c} = \vec{SC}.

  3. Giải phương trình
    4sin⁡2(π4−x2)cos⁡2(π4−x2)+2sin⁡2x2−cos⁡x]12=3cos⁡x.4 \sin^2 \left( \frac{\pi}{4} - \frac{x}{2} \right) \cos^2 \left( \frac{\pi}{4} - \frac{x}{2} \right) + 2 \sin^2 \frac{x}{2} - \cos x \Bigg]^{\frac{1}{2}} = 3 \cos x.

  4. Tại giá trị nào của tham số cc từ khoảng [1; 4] diện tích của hình được giới hạn bởi các đường y=0y=0 và y=∣x−c∣y=|x-c| - c2−c+1c2−3c+3\frac{c^2-c+1}{c^2-3c+3} sẽ là lớn nhất?. Khi nào khu vực này sẽ ở mức lớn nhất? Hai diện tích này bằng bao nhiêu?

Tùy chọn 2
(khoa vật lý và vật lý phóng xạ)

  1. Một quả cầu có bán kính RR nội tiếp trong một hình nón tròn bên phải. Bán kính của hình tròn mà bề mặt bên của hình nón chạm vào quả bóng là 35R\frac{3}{5} R. Tìm diện tích bề mặt bên của hình nón.

  2. Giải phương trình
    log⁡3−x1∣x∣>1.\log_3-x \frac{1}{|x|} > 1.

  3. Giải hệ phương trình
    {sin⁡2x+sin⁡2y=12x−y=4π3.\begin{cases} \sin^2 x + \sin^2 y = \frac{1}{2} \\ x-y = \frac{4\pi}{3} \end{cases}.

  4. Tại cái gì aa diện tích của một hình được giới hạn bởi một parabol y=2x2y=2x^2 và thẳng y=ay=a, bằng nhau 2023\frac{20\sqrt{2}}{3}?

Tùy chọn 3
(Khoa Kinh tế)

  1. Với những giá trị nào của kk thì các đường cong y=2x2y=2x^2 và y=k⋅ln⁡xy=k \cdot \ln x có ​​một điểm chung?

  2. Giải phương trình
    16⋅9log⁡13(sin⁡2x−72sin⁡2x+72)=1.16 \cdot 9 \log \frac{1}{3} \left( \sin^2 x - \frac{7}{2} \sin 2x + \frac{7}{2} \right) = 1.

  3. Giải bất đẳng thức
    ∣log⁡2x−2∣−∣2−log⁡2x∣>1.|\log \sqrt{2} x - 2| - |2 - \log_2 x| > 1.

  4. Một đỉnh của tam giác đều trùng với đỉnh của hình vuông, hai đỉnh còn lại của nó nằm trên các cạnh của hình vuông. Cạnh của hình vuông là 23+3\sqrt{2\sqrt{3}+3} cm. Tìm diện tích của hình tam giác. Tùy chọn 4
    (khoa địa lý)

  5. Các tham số đáy là một hình thang, các cạnh và đáy nhỏ bằng bb, góc nhọn bằng aa. Các gân bên nghiêng với mặt phẳng đáy một góc φφ. Tìm các thông số khối lượng.

  6. Giải phương trình
    sin⁡2x+sin⁡22x=sin⁡23x+sin⁡24x.\sin^2 x + \sin^2 2x = \sin^2 3x + \sin^2 4x.

  7. Giải bất đẳng thức
    lg⁡(9lg⁡x+1)⩾lg⁡103+lg⁡x⋅lg⁡3.\lg(9^{\lg x} + 1) \geqslant \lg \frac{10}{3} + \lg x \cdot \lg 3.

  8. Tính diện tích hình giới hạn bởi đồ thị của hàm y=12(sin⁡x+1−cos⁡2x)y = \frac{1}{2} (\sin x + \sqrt{1-\cos^2 x}) trên đoạn [0; π\pi] và trục x.

Bài toán thi vấn đáp

  1. Chọn tập hợp các điểm (x;y)(x; y) trên mặt phẳng tọa độ có tọa độ thỏa mãn điều kiện.

a) log⁡xy∣x∣>1\log_{xy}|x| > 1;

b) log⁡∣xy∣x2<2\log_{|xy|}x^2 < 2.

  1. Hãy để f(x)=ln⁡1−x1+xf(x) = \ln \frac{1-x}{1+x}. Đối với aa và bb thì đẳng thức f(a)+f(b)=f(a+b1+ab)f(a) + f(b) = f\left(\frac{a+b}{1+ab}\right) đúng với trường hợp nào?

  2. Tính x14+x24x_1^4 + x_2^4, trong đó x1x_1 và x2x_2 là nghiệm của phương trình 3x2−5x−1=03x^2 - 5x - 1 = 0.

  3. Phương trình a) x4+x3=10x^4 + x^3 = 10 có bao nhiêu nghiệm?

b) 3∣x∣⋅∣2−∣x∣∣=13|x| \cdot |2 - |x|| = 1?

b) x2−2x−log⁡2∣1−x∣=3x^2 - 2x - \log_2 |1-x| = 3?

  1. Đối với aa phương trình a) x3+ax+2=0x^3 + ax + 2 = 0;

b) x2⋅ex=ax^2 \cdot e^x = a;

b) ∣ln⁡x∣−ax=0|\ln x| - ax = 0;

có ba gốc?

  1. Giải phương trình a) 3x+1−∣3x−1∣=2log⁡5∣6−x∣3^x + 1 - |3^x - 1| = 2 \log_5 |6-x|;

b) ∣x−1∣⋅∣lg⁡2x−lg⁡x2∣=∣x−1∣3|x-1| \cdot |\lg^2 x - \lg x^2| = |x-1|^3;

b) 2π⋅cos⁡x=∣x∣−∣x−π∣2\pi \cdot \cos x = |x| - |x-\pi|.

  1. Giải bất đẳng thức a) 25−x2⩽12x\sqrt{25-x^2} \leqslant \frac{12}{x};

b) log⁡1+x22∣x∣(5−x2)⩾0\log \frac{1+x^2}{2|x|} (5-x^2) \geqslant 0.

Tờ 44

tr. 42Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

42

  1. Giải hệ phương trình
    {∣x−y∣=1∣x∣−∣y∣=1.\begin{cases} |x-y|=1 \\ |x|-|y|=1. \end{cases}

  2. Dựa vào định nghĩa giới hạn của dãy số, chứng minh dãy an=n2+1n2+2a_n = \frac{n^2+1}{n^2+2} có giới hạn bằng 1.

  3. Tìm các khoảng đơn thức và điểm cực trị của hàm số y=∣2−x2∣−2∣y = |2-x^2| - 2|. Vẽ đồ thị của hàm này.

  4. Tìm các khoảng đơn điệu và điểm cực trị của hàm số a)a) y=x⋅e−3xy = x \cdot e^{-3x};
    6)6) y=xln⁡xy = \frac{x}{\ln x}.

  5. Chứng minh rằng hàm số y=3x4−4x3+6x2+ax+by = 3x^4 - 4x^3 + 6x^2 + ax + b với mọi aa và bb chỉ có một điểm cực trị.

  6. Tại thời điểm nào trong khoảng ] 0; π2\frac{\pi}{2} [
    hàm y=tgx+34ctg xy = \mathrm{tg} x + \frac{3}{4} \text{ctg } x có nhận giá trị nhỏ nhất không?

  7. Đối với những giá trị nào của tham số aa thì hàm y=(3ctg x+a2)3⋅ctg xy = (\sqrt{3} \text{ctg } x + a^2)^3 \cdot \text{ctg } x đạt giá trị tối thiểu trong khoảng ] 0; π2\frac{\pi}{2} [
    tại điểm x=π3x = \frac{\pi}{3}?

  8. Tại giá trị nào của tham số aa thì giá trị nhỏ nhất của hàm y=x2−4ax−a4y = x^2 - 4ax - a^4 là lớn nhất?

  9. Sử dụng ý nghĩa hình học của tích phân, hãy tính
    ∫022x−x2 dx.\int_0^2 \sqrt{2x-x^2} \, dx.

  10. Tính thể tích của hàm không gian được hình thành bằng cách quay quanh trục x của hàm mặt phẳng giới hạn bởi đồ thị của hàm y=1−e−∣x∣y = 1 - e^{-|x|} và đường thẳng y=23y = \frac{2}{3}.

  11. Điểm MM và NN là trung điểm của cạnh ACAC và BCBC của tam giác ABCABC, còn điểm M1M_1 và N1N_1 là trung điểm của cạnh A1C1A_1C_1 và B1C1B_1C_1 của tam giác A1B1C1A_1B_1C_1. Nếu AB→=A1B1→\overrightarrow{AB} = \overrightarrow{A_1B_1} thì vectơ M1→,N1→\overrightarrow{M_1}, \overrightarrow{N_1} và C1→\overrightarrow{C_1} là đồng phẳng. Chứng minh điều đó.

  12. Trong tam giác ABCABC vẽ đường trung tuyến CMCM. Giả sử rằng ll, song song với (CM)(CM), lần lượt cắt các đường BCBC, CACA và ABAB tại các điểm A1A_1, B1B_1 và C1C_1. Chứng minh rằng trên các đường thẳng, cạnh của tam giác a<b<ca < b < c tạo thành một cấp số cộng, khi đó ac=6rRac = 6rR, trong đó rr và RR lần lượt là bán kính đường tròn nội tiếp và ngoại tiếp. Chứng minh điều đó.

  13. Nếu độ dài cạnh của một tam giác a<b<ca < b < c tạo thành một cấp số cộng, thì ac=6rRac = 6rR, trong đó rr và RR lần lượt là bán kính của đường tròn nội tiếp và ngoại tiếp. Chứng minh điều đó.

  14. Qua điểm BB của dây cung ABAB một đường tiếp tuyến được vẽ với đường tròn và từ điểm AA một đường vuông góc ACAC được hạ xuống nó. Chứng minh rằng trong đường thẳng ∣AB∣2∣AC∣\frac{|AB|^2}{|AC|} không phụ thuộc vào dây ABAB.

  15. Giả sử rằng một đường tròn có thể nội tiếp trong một nn-giác. Gọi rr là bán kính của hình tròn này và PP là chu vi của nn-giác. Chứng minh rằng diện tích của nn-giác là S=12PrS = \frac{1}{2} Pr.

  16. Nếu một quả bóng có thể nội tiếp thành một khối đa diện, thì thể tích VV và diện tích bề mặt của nó SS có liên hệ với nhau bởi hệ thức V=13SrV = \frac{1}{3} Sr (rr là bán kính của quả bóng nội tiếp). Chứng minh điều đó.

  17. Nếu điểm (x;y;z)(x; y; z) nằm trên mặt phẳng x+y+z=3x+y+z=3 thì x2+y2+z2≥3x^2+y^2+z^2 \geq 3. Chứng minh điều đó.

Ấn phẩm đã được chuẩn bị
V. Vyshensky, N. Perestok,
A. Samoilenko

Đại học bang Rostov được đặt theo tên. M. A. Suslova

Matematika
Bài thi viết
Tùy chọn 1
(Khoa Toán, Khoa Cơ và Toán)

  1. Một đường tròn bán kính rr được nội tiếp vào một đồ thị đều có góc tù có độ lớn aa. Tìm chiều dài của vòng tròn được mô tả xung quanh cùng một biểu đồ.

  2. Viết phương trình các tiếp tuyến của đồ thị hàm số y(x)=−x2−2xy(x) = -x^2 - 2x, nếu biết các tiếp tuyến đi qua điểm có tọa độ (0;a)(0; a).

  3. Giải phương trình
    5sin⁡x2+cos⁡x−3=0.5 \sin \frac{x}{2} + \cos x - 3 = 0.

  4. Cho một khối lập phương ABCDA1B1C1D1ABCDA_1B_1C_1D_1. Tìm góc giữa các cạnh bên của một đường thẳng tam giác đều nếu góc nhị diện tạo bởi cạnh bên với đáy bằng aa.

  5. Hai vật thực hiện chuyển động thẳng tuân theo các định luật s1(t)=13t3+12t2+12t+4s_1(t) = \frac{1}{3} t^3 + \frac{1}{2} t^2 + \frac{1}{2} t + 4, s2(t)=23t3+52t2+12t+3s_2(t) = \frac{2}{3} t^3 + \frac{5}{2} t^2 + 12t + 3, trong đó tt là thời gian tính bằng giây, s1(t)s_1(t) và s2(t)s_2(t) lần lượt là khoảng cách tính bằng mét mà vật thứ nhất và vật thứ hai đi được. Tại mỗi thời điểm tính từ t=0t=0, tốc độ chuyển động của vật thứ nhất sẽ kém tốc độ của vật thứ hai bốn lần?

  6. Giải phương trình
    cos⁡7x+sin⁡22x=cos⁡22x−cos⁡x.\cos 7x + \sin^2 2x = \cos^2 2x - \cos x.

  7. Giải bất đẳng thức
    log⁡x+3x−34<2(log⁡212(x−3)−log⁡22x+3).\log_{\frac{x+3}{x-3}} 4 < 2(\log_2 \frac{1}{2} (x-3) - \log_{\frac{\sqrt{2}}{2}} \sqrt{x+3}).

Tùy chọn 3
(Khoa Vật lý)

  1. Một hình trụ có chiều cao có chiều dài HH và bán kính đáy là rr được nội tiếp trong một hình nón. Tìm góc ở đỉnh mặt cắt trục của hình nón để thể tích của hình nón nhỏ nhất.

Tờ 45

tr. 43Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

43

  1. Giải phương trình
    (sin⁡x+cos⁡x)2=tgx⋅cos⁡2x(\sin x + \cos x)^2 = \mathrm{tg} x \cdot \cos 2x.

  2. Tìm miền xác định của hàm
    y=log⁡0.3∣x−2∣/∣x∣.y = \sqrt{\log_{0.3} |x-2|} / |x|.

  3. Đơn giản hóa biểu thức
    f(x,y)=(x34−xy34y−x+1+xy4xy)−2×(1+2yx+yx)12f(x, y) = \left( \frac{\sqrt[4]{x^3} - \sqrt[4]{xy^3}}{\sqrt{y} - \sqrt{x}} + \frac{1 + \sqrt{xy}}{4\sqrt{xy}} \right)^{-2} \times \left( 1 + 2\sqrt{\frac{y}{x}} + \frac{y}{x} \right)^{\frac{1}{2}}
    và đánh giá ở mức x=9,y=0,04x=9, y=0,04.

Tùy chọn 4
(Khoa Kinh tế)

  1. Đường chéo của một hình bình hành hình chữ nhật có chiều dài dd và tạo thành các góc tắc nghẽn với hai mặt bên liền kề, độ lớn của chúng bằng aa. Tìm thể tích của song song và cho biết giá trị aa mà tại đó thể tích này sẽ đạt giá trị lớn nhất.

  2. Giải phương trình
    2cos⁡2x−sin⁡x+1=0.2 \cos 2x - \sin x + 1 = 0.

  3. Giải bất đẳng thức
    log⁡34x2−1x≤1.\log_3 \frac{4x^2 - 1}{x} \leq 1.

  4. Tính diện tích của hình được giới hạn bởi parabol y=x2y=x^2, tiếp xúc với nó tại điểm có hoành độ 2 và trục x.

Tùy chọn 5
(Khoa Địa chất)

  1. Tìm chiều dài chiều cao của hình trụ có thể tích lớn nhất nếu hình trụ là hình cầu có bán kính RR.

  2. Giải phương trình
    3cos⁡2x−sin⁡2x−sin⁡2x=0.3 \cos^2 x - \sin^2 x - \sin 2x = 0.

  3. Tìm miền xác định của hàm
    f(x)=x+x2−2x36.f(x) = \sqrt[6]{x+x^2-2x^3}.
    Ấn phẩm đã được chuẩn bị
    H. Karapetyants, H. Kovalenko,
    B. Nói đùa

Đại học bang Tajik được đặt theo tên. V. I. Lênin
Matematika
Bài thi viết

Tùy chọn 1
(Khoa Cơ và Toán)

  1. Một phần của hình nón song song với đáy của nó đi qua tâm của một quả cầu ngoại tiếp quanh hình nón. Thể tích của hình nón bị cắt bằng một nửa thể tích của hình nón. Tìm góc nghiêng của đường sinh của hình nón với mặt phẳng đáy của nó.

  2. Khám phá và vẽ đồ thị hàm số y=3x2−x3y=3x^2-x^3.

  3. Tìm mẫu số và tổng của bảy số hạng của cấp số nhân nếu a1=36,a7=481a_1=36, a_7=\frac{4}{81}.

  4. Giải phương trình
    25x−124⋅5x=125.25\sqrt{x}-124 \cdot 5\sqrt{x}=125.

  5. Giải bất đẳng thức
    log⁡3x+log⁡3x+log⁡13x<6.\log_3 x + \log_{\sqrt{3}} x + \log_{\frac{1}{3}} x < 6.

Tùy chọn 2
(Khoa Vật lý)

  1. Trong một hình thang đều ABCDABCD ∣AB∣=∣CD∣=a|AB|=|CD|=a cm. Đường chéo chia góc ở đáy dưới, độ lớn của nó là aa, làm đôi. Tìm diện tích của hình thang.

  2. Tìm diện tích của hình được giới hạn bởi parabol y=x2y=x^2, tiếp xúc với nó tại điểm có hoành độ 2 và trục x.

  3. Giải quyết hệ thống
    {log⁡yx+log⁡xy=52x⋅y=27.\begin{cases} \log_y x + \log_x y = \frac{5}{2} \\ x \cdot y = 27. \end{cases}

  4. Giải phương trình
    1sin⁡2x−3cos⁡2x=1.\frac{1}{\sin^2 x} - \frac{3}{\cos^2 x} = 1.

  5. Giải bất đẳng thức
    (13)x+2<3−x.\left(\frac{1}{3}\right)^{\sqrt{x+2}} < 3^{-x}.

Tùy chọn 3
(Khoa Địa chất)

  1. Cho một địa hình ABCDABCD có cạnh bằng aa. Một mặt phẳng được vẽ qua đỉnh BB và giữa các cạnh ADAD và DCDC. Tìm chu vi của các hình thu được trong phần này.

  2. Xét hàm y=(5+cos⁡x)×(12−cos⁡x)y=(5+\cos x) \times (12-\cos x) để tìm cực trị.

  3. Tìm các giá trị của xx nếu
    (637−34⋅x−2)⋅2,8−134:120=35.\left( 6 \frac{3}{7} - \frac{3}{4} \cdot x - 2 \right) \cdot 2,8 - 1 \frac{3}{4} : \frac{1}{20} = 35.

  4. Giải quyết hệ thống
    {3x⋅2y=972log⁡3(x−y)=2.\begin{cases} 3^x \cdot 2^y = 972 \\ \log_{\sqrt{3}} (x-y) = 2. \end{cases}

  5. Giải bất đẳng thức
    sin⁡x+sin⁡2x<0.\sin x + \sin 2x < 0.

Tùy chọn 4
(Khoa Kế hoạch và Kinh tế)

  1. Trong tam giác ABCABC, vẽ đường thẳng A1B1A_1B_1 song song với đáy ABAB sao cho diện tích góc vuông A1B1C1D1A_1B_1C_1D_1 là lớn nhất (C1C_1 và D1D_1 nằm trên ABAB).

  2. Tìm diện tích của hình được giới hạn bởi parabol y=−x2+2x+8y=-x^2+2x+8 và trục x.

  3. Giải hệ phương trình
    {x2+2xy+y2−x−y=6x−2y=3.\begin{cases} x^2+2xy+y^2-x-y = 6 \\ x-2y = 3. \end{cases}

  4. Giải phương trình
    2sin⁡2x−3cos⁡x=3.2 \sin^2 x - 3 \cos x = 3.

  5. Giải phương trình
    x1−13lg⁡x2=10−23.x^{1-\frac{1}{3}} \lg x^2 = 10^{-\frac{2}{3}}.
    Ấn phẩm đã được chuẩn bị
    B. Aliyev

Tờ 46

tr. 44Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

44

Đại học bang Kharkov được đặt theo tên. A. M. Gorky

Vật lý

Bài thi vấn đáp được chỉ định

  1. Một chiếc xe trượt tuyết được lăn xuống từ một ngọn núi có chiều cao và chân đế lần lượt là h=2h=2 m và l=5l=5 m và dừng lại sau khi đi được một đoạn nằm ngang s=35s=35 m tính từ chân núi. Xác định hệ số ma sát, giả sử nó không đổi trên toàn bộ đường đi.

  2. Người đi xe đạp phải đi dọc theo đường có hình “vòng”, bán kính là R=8R=8 m. Người đó nên bắt đầu tăng tốc từ độ cao nào để không bị rơi ở điểm trên cùng của đường vòng?

  3. Cầu thang tựa vào một bức tường thẳng đứng và một sàn nằm ngang. Hệ số ma sát giữa cầu thang và tường là μ1=0,5\mu_1=0,5, giữa sàn và cầu thang μ2=0,4\mu_2=0,4. Xác định góc nghiêng nhỏ nhất của thang mà tại đó thang vẫn giữ thăng bằng.

  4. Một vật có mật độ ρ=0,4\rho=0,4 g/cm3^3 phải rơi từ độ cao nào để lao xuống nước ở độ sâu H=6H=6 cm? Có thể bỏ qua lực cản của nước và không khí.

  5. Một viên chì phải được bắn ra từ súng với tốc độ bao nhiêu để nó tan chảy khi chạm vào một bức tường không đàn hồi? Nhiệt độ của viên bi trước khi va chạm là t1=27∘Ct_1=27^\circ\text{C}. Giả sử động năng của viên bi được sử dụng hoàn toàn để thay đổi nội năng của nó. Nhiệt độ viên chì t2=327∘Ct_2=327^\circ\text{C}, nhiệt độ riêng c=140c=140 J/(kg K), nhiệt độ riêng λ=0,25⋅105λ=0,25 \cdot 10^5 J/kg.

  6. Một hình trụ có dung tích V=0,04V=0,04 m3^3 chứa đầy không khí cuộn ở nhiệt độ t=20∘Ct=20^\circ\text{C} đến áp suất p=4,63⋅107p=4,63 \cdot 10^7 N/m2^2. Thể tích nước này có thể bị chiếm chỗ bởi không khí này từ bể chứa tàu ngầm xuống biển ở độ sâu H=30H=30 m, nếu nhiệt độ nước là tB=5∘Ct_B=5^\circ\text{C} và mật độ của nước biển là q=1030q=1030 kg/m3^3?

  7. Bộ gia nhiệt lò hơi bao gồm hai phần có điện trở R=4R=4 Ohm mỗi phần. Lò hơi chạy bằng pin, EMF là E=12\mathcal{E}=12 V. Nước trong lò hơi sôi cùng lúc với cả bộ phận nối nối tiếp và song song của lò sưởi. Xác định dòng điện chạy qua pin khi bị đoản mạch.

  8. Điện áp trên thanh cái của nhà máy điện là U0=100U_0=100 kV. Khoảng cách đến người tiêu dùng l=500l=500 km. Trạm phải truyền tải công suất P=100P=100 kW đến người tiêu dùng. Mức tiêu thụ không được vượt quá 5% (k=0,05k=0,05). Tính cường độ dòng điện trong dây dẫn, tiết diện dây dẫn và khối lượng đồng cần dùng làm dây dẫn. Điện trở suất của đồng ρ=0,17⋅10−7\rho=0,17 \cdot 10^{-7} Ohm m, mật độ đồng q0=8960q_0=8960 kg/m3^3.

  9. Độ sâu thực sự của dòng sông là bao nhiêu nếu khi xác định bằng mắt theo hướng thẳng đứng, độ sâu của nó là h=2h=2 m? Chỉ báo giả định nước n=1,33n=1,33.

  10. Một quả cầu đồng đặt cách xa các vật thể khác được chiếu một bức xạ đơn xpromatic có bước sóng là λ=2⋅10−7\lambda=2 \cdot 10^{-7} m. Khi phát ra quang điện, quả bóng sẽ tích điện tới điện thế cực đại là bao nhiêu? Công mà electron thực hiện trên bề mặt đồng là A=4,5A=4,5 eV. Hằng số Planck h=6,6⋅10−34h=6,6 \cdot 10^{-34} J s; điện tích e=1,6⋅10−19e=1,6 \cdot 10^{-19} cl.

Ấn phẩm đã được chuẩn bị
N. Bellev, Y. Kirochkin,
V. Prikhovko

Viện sư phạm bang Voroshilovgrad được đặt theo tên. T. G. Shevchenko

Vật lý

Bệnh chàm miệng cài sẵn

  1. So sánh tốc độ piston trung bình của động cơ xe máy Izh-Jupiter-3 ở chế độ công suất tối đa (n=5300n=5300 vòng/phút) với tốc độ tối đa của xe máy (vmax=125v_{\text{max}}=125 km/h). Hành trình piston s=58s=58 mm.

  2. Lực FF tác dụng lên vật theo phương nằm ngang thay đổi như hình vẽ. Giá trị cực đại của nó bằng hai lần lực ma sát trượt. Vẽ đồ thị sự thay đổi vận tốc của vật theo thời gian nếu vận tốc ban đầu là v0=0v_0=0.

  3. Một khí lý tưởng được chuyển đẳng nhiệt từ trạng thái 1 sang trạng thái 2 (V2<V1V_2<V_1), sau đó nó được chuyển đẳng áp sang trạng thái 3 và trở lại đẳng nhiệt về trạng thái 1. Khí thực hiện công dương hay công âm trong mỗi quá trình và trong toàn bộ chu trình? Sự trao đổi chất của cơ thể có diễn ra giữa khí và môi trường không?

  4. Một tấm ổn định có kích thước 5×55 \times 5 cm sẽ nóng lên bao nhiêu độ khi khoan một lỗ trên đó với tốc độ l=0,5l=0,5 mm/vòng, nếu mô-men xoắn là M=8M=8 N·m. Giả sử rằng sự nóng lên của bạch kim là do lượng nhiệt thoát ra trong quá trình khoan. Tính khí riêng của thép c=460c=460 J/(kg K), mật độ ρ=7,8×103\rho=7,8 \times 10^3 kg/m3^3.

  5. Hai điện trở không đổi và một biến đổi được nối với một nguồn có điện áp U=6U=6 Khi song song với nhau - nối tiếp. Điện trở của mỗi điện trở không đổi là r=2r=2 Ohm, điện trở thay đổi là R=1−3R=1-3 Ohm. Mạch nào cho phép bạn thay đổi cường độ dòng điện trong phạm vi lớn hơn bằng cách thay đổi điện trở của một điện trở thay đổi?

Tờ 47

tr. 45Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

45

Phân số của mỗi mạch (tính bằng ampe trên om) là bao nhiêu? Bỏ qua điện trở của dây.

  1. Với tỷ lệ điện trở của phần bên ngoài và phần bên trong của mạch với nguồn dòng điện một chiều ở phần bên ngoài thì công suất cực đại sẽ được giải phóng là bao nhiêu?

  2. Năng lượng của sự đề cử của các phân tử không khí là EH=2,4⋅10−20E_H=2,4 \cdot 10^{-20} J. Liệu một electron bay với tốc độ v=2,5⋅106v=2,5 \cdot 10^6 m/s có gây ra sự đề cử không khí nếu khối lượng của nó là m=9,1×10−31m=9,1 \times 10^{-31} kg?

  3. Hai electron bay vào từ trường đều có cảm ứng B1=0,1B_1=0,1 T và B2=0,2B_2=0,2 T vuông góc với đường cảm ứng. So sánh chu kỳ quay của chúng trong một vòng tròn được mô tả trong từ trường.

  4. Một nguồn sáng chính xác được đặt tại tiêu điểm của một thấu kính hội tụ có tiêu cự F=10F=10 cm. Một màn được đặt cách thấu kính l=1l=1 m vuông góc với trục chính của nó. So sánh độ sáng ở trung tâm điểm sáng trên màn hình khi không dùng thấu kính và có thấu kính. Bỏ qua tổn hao ánh sáng.

  5. Một đèn sợi đốt 75 watt phát ra bao nhiêu photon ánh sáng khả kiến ​​trong 1 giây, giả sử rằng η=1/25\eta=1/25 năng lượng mà đèn tiêu thụ chuyển thành ánh sáng khả kiến? Bước sóng của ánh sáng khả kiến ​​được lấy là λ=5,5⋅10−7\lambda=5,5 \cdot 10^{-7} m. Hằng số Planck là h=6,62⋅10−34h=6,62 \cdot 10^{-34} J s, tốc độ ánh sáng là c=3⋅108c=3 \cdot 10^8 m/s.

Ấn phẩm được biên soạn bởi A. Prokaza, V. Rombach

Học viện sư phạm bang Kyiv được đặt theo tên. A. M. Gorky

Toán học
Bài thi viết
Tùy chọn 1
(Khoa Vật lý và Toán học)

  1. Hai miếng đồng có khối lượng 30kg. Mảnh thứ nhất chứa 5 kg đồng nguyên chất, mảnh thứ hai chứa 4 kg. Miếng đồng thứ nhất chứa bao nhiêu phần trăm đồng nếu miếng thứ hai chứa nhiều đồng hơn miếng thứ nhất 15%?

  2. Các tham số cơ bản là một tam giác cân, các cạnh của nó có chiều dài aa và tạo thành một góc aa. Các góc nhị diện ở tất cả các cạnh của đáy bằng bb. Xác định các thông số diện tích bề mặt tổng cộng.

  3. Cho: ∣a⃗∣=2,∣b⃗∣=1,(a⃗,b⃗)=60∘|\vec{a}|=2, |\vec{b}|=1, (\vec{a}, \vec{b})=60^\circ. Tìm góc giữa các vectơ a⃗+b⃗\vec{a}+\vec{b} và a⃗−b⃗\vec{a}-\vec{b}.

  4. Xét hàm f(x)=6(x−1)x2+3f(x)=\frac{6(x-1)}{x^2+3} để tìm cực trị.

  5. Tìm diện tích của funkura được giới hạn bởi các đường y=0y=0 và y=2+x−x2y=2+x-x^2.

Tùy chọn 2
(Khoa Kỹ thuật tổng hợp)

  1. Thuyền máy đi ngược dòng sông 16km rồi quay về, hành trình về mất 40 phút. nhỏ hơn quãng đường ngược dòng. Tìm vận tốc khi nước yên lặng biết vận tốc của dòng sông là 2 km/h.

  2. Một quả cầu nội tiếp trong một hình nón có góc φ giữa hình và mặt phẳng đáy. Xác định tỉ số thể tích của hình nón và thể tích của hình cầu.

  3. Xét hàm f(x)=12x2−3xf(x)=\frac{1}{2}x^2-3x để tìm cực trị.

  4. Tìm diện tích của funkura được giới hạn bởi các đường y=1x2,y=0,x=1y=\frac{1}{x^2}, y=0, x=1 và x=2x=2.

  5. Giải phương trình 2⋅3x+1−4⋅3x−2=1502 \cdot 3^x+1-4 \cdot 3^{x-2}=150.

Ấn phẩm được chuẩn bị bởi S. Levitsenko, Z. Slenkan

Viện Hàng không Moscow được đặt theo tên. Sergo Ordzhonikidze

Matematika
Bài thi viết
Tùy chọn 1
(Khoa Toán ứng dụng)

  1. Giải bất đẳng thức 8x+13−9⋅4x+2x≥08^x+\frac{1}{3}-9 \cdot 4^x+2^x \ge 0.

  2. Giải phương trình log⁡2(ctgx+tg3x)−1=log⁡2(tg3x)\log_2(\text{ctg}x+\text{tg}3x)-1=\log_2(\text{tg}3x).

  3. Vẽ đồ thị hàm số y=2cos⁡2x+sin2xy=2\cos^2x+sin^2x. Tìm giao điểm của đồ thị này với đường y=54y=\frac{5}{4}.

  4. Ở đáy của paramidium tứ giác đều SABCDSABCD có hình vuông ABCDABCD ở cạnh aa. Các mặt bên của paramid nghiêng với mặt phẳng của đế một góc 45°. Đỉnh của hình nón trùng với điểm SS, đường tròn đáy hình nón tiếp xúc với mặt phẳng đáy của paramid và tâm của đường tròn này nằm trên cạnh [SA]. Tìm giá trị lớn nhất có thể có của thể tích của hình nón đó.

  5. Tìm tất cả các giá trị của a∈Ra \in \mathbb{R} mà phương trình a3+a2⋅[a+x]+∣a2x+1∣=1a^3+a^2 \cdot [a+x]+|a^2x+1|=1 có ít nhất bốn lời giải phân biệt là số nguyên.

Tùy chọn 2
(thi đại số và nguyên lý phân tích ở các khoa khác)

  1. Đưa ra định nghĩa về phương trình tương đương. Phát biểu và chứng minh định lý ngược Vieta.

  2. Giải phương trình x2+8=2x+1\sqrt{x^2+8}=2x+1.

Tờ 48

tr. 46Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

46

  1. Giải bất đẳng thức
    ∣log⁡x4+1∣≤3.|\log_x 4+1| \leq 3.

  2. Vẽ hàm y=(1−x)×(1+x)2y = (1-x) \times (1+x)^2 trên đoạn [−2;2][-2; 2]. Các tiếp tuyến của đồ thị này phải được vẽ tại điểm nào để chúng đi qua điểm (−1;0)(-1; 0)?

  3. Với những giá trị nào của a∈Ra \in \mathbb{R} thì có các giá trị của b∈Rb \in \mathbb{R} sao cho các số 4+25b,a,5−b4+25^b, a, 5^{-b} là các số hạng liên tiếp của một cấp số nhân?

Tùy chọn 3
(thi hình học và lượng giác ở các khoa khác)

  1. Suy ra công thức tính thể tích hình nón.

  2. Chứng minh danh tính
    cos⁡α⋅tgα2=sin⁡α−tgα2.\cos \alpha \cdot \mathrm{tg} \frac{\alpha}{2} = \sin \alpha - \mathrm{tg} \frac{\alpha}{2}.

  3. Giải phương trình
    4sin⁡2x−4cos⁡x⋅cos⁡3x=1.4 \sin^2 x - 4 \cos x \cdot \cos 3x = 1.

  4. Các vectơ a⃗=(3;1)\vec{a} = (3; 1) và b⃗\vec{b} nằm trên mặt phẳng tọa độ có độ dài bằng nhau. Tìm tọa độ của vectơ b⃗\vec{b} nếu độ dài của vectơ b⃗−2a⃗\vec{b} - 2\vec{a} là 26\sqrt{26} và vectơ b⃗−2a⃗\vec{b} - 2\vec{a} tạo một góc nhọn với trục OyOy.

  5. Trong đường thẳng tam giác ABCDABCD tất cả các cạnh có độ dài bằng nhau. Điểm MM là trung điểm của cạnh ADAD, điểm OO là tâm của tam giác ABCABC, điểm NN là trung điểm của cạnh ABAB và điểm KK là trung điểm của CDCD. Tìm góc giữa các đường thẳng (MO)(MO) và (KN)(KN).

Bài thi vấn đáp
(Khoa Toán ứng dụng)

  1. Hiệu của hai số tự nhiên là 21, bội số chung nhỏ nhất của số thứ nhất và số thứ hai của buổi sáng là 180. Tìm các số này.

  2. Giải hệ phương trình
    {3−(y+1)2=x−yx+8y=x−y−9.\begin{cases} 3-(y+1)^2=\sqrt{x-y} \\ x+8y=\sqrt{x-y}-9. \end{cases}

  3. Giải phương trình
    cos⁡3x+sin⁡(2x−7π6)=−2.\cos 3x+\sin \left(2x-\frac{7\pi}{6}\right)=-2.

  4. Hai chân của một tam giác vuông có độ dài là 3 cm và 4 cm. Một vòng tròn chạm vào cạnh huyền được vẽ qua giữa chân nhỏ hơn và giữa cạnh huyền. Tìm chiều dài của vòng tròn này.

  5. Kim tự tháp được cho bởi tọa độ các đỉnh của nó SS (0;0;2)(0; 0; 2), AA (0;0;0)(0; 0; 0), BB (1;0;0)(1; 0; 0), CC (0;1;0)(0; 1; 0). Tìm tọa độ của điểm MM, nằm trên trục zz, và tọa độ của điểm NN, nằm trong mặt phẳng (SBC)(SBC), nếu biết rằng MN→=(13;13;0)\overrightarrow{MN} = \left(\frac{1}{3}; \frac{1}{3}; 0\right).

Vật lý
Mẫu bài kiểm tra viết bài toán

  1. Chuyển động của một vật dọc theo trục XX được mô tả bởi sự phụ thuộc: x=−6t5+30tx = -6t^5 + 30t, trong đó xx thay đổi tính bằng mét, tt tính bằng giây. Tìm sự phụ thuộc của vận tốc và gia tốc của vật vào thời gian. Điều gì sẽ xảy ra với cơ thể sau t=1t=1 giây kể từ khi bắt đầu chuyển động?

  2. Christan Huygens tin rằng: nếu một quả bóng trên một sợi dây không trọng lượng và không dãn quay từ một mặt phẳng thẳng đứng, thì sợi dây đó phải có khả năng chịu được một lực ít nhất bằng lực gấp sáu lần lực của quả bóng. Tuyên bố này có đúng không?

  3. Thủy ngân được đổ vào một bình hình trụ và dầu được đổ lên trên. Khối lượng dầu nhỏ hơn khối lượng thủy ngân 2 lần. Bình được đổ đầy đến độ cao h=30h=30 cm. Xác định áp suất lên phân đôi của bình nếu mật độ thủy ngân là ρ1=13,6×103\rho_1=13,6 \times 10^3 kg/m3^3 và mật độ dầu là ρ2=0,9×103\rho_2=0,9 \times 10^3 kg/m3^3.

  4. Trong cabin máy bay có thể tích V=600V=600 m3^3 trong suốt chuyến bay, nhiệt độ t1=20∘Ct_1=20^\circ C và độ ẩm tương đối φ1=60%\varphi_1=60\% được duy trì. Khi máy bay hạ cánh, nhiệt độ trong cabin tăng lên t2=30∘Ct_2=30^\circ C. Cần phải bốc hơi bao nhiêu nước để độ ẩm không đổi? Áp suất hơi bão hòa ở nhiệt độ t1t_1 và t2t_2 bằng pH1=2352p_{H1}=2352 N/m2^2 và pH2=4214p_{H2}=4214 N/m2^2 tương ứng.

  5. Bình chứa khí đơn nguyên tử ở nhiệt độ t=17∘Ct=17^\circ C và áp suất p=1p=1 atm. Thể tích bình V=3V=3 l. Khí đẳng tích được đun nóng đến Δt=100∘C\Delta t=100^\circ C. Xác định độ biến thiên nội năng của khí. Bao nhiêu nhiệt lượng đã được truyền cho khí trong quá trình này?

  6. Điện tích nào chạy qua dây dẫn nếu biết dòng điện trong dây dẫn này tăng đều từ 0 đến I=5I=5A trong t=10t=10 s?

  7. Một nguồn hiện tại có suất điện động E=1,5\mathcal{E}=1,5 V được đóng ở mức điện trở R=3R=3 Ohm. Trong trường hợp này, dòng điện I=0,15I=0,15 A chạy qua mạch. Xác định dòng điện ngắn mạch.

  8. Trong buồng mây đặt trong từ trường đều có cảm ứng B=1,5B=1,5 T, một hạt alpha bay vào một trường có hướng vuông góc, để lại dấu vết dưới dạng các vòng tròn khác có bán kính R=2,7R=2,7 m. Tìm động lượng và động năng của hạt. Khối lượng của hạt alpha là m=6,7⋅10−27m=6,7 \cdot 10^{-27} kg, điện tích của nó là q=3,2⋅10−19q=3,2 \cdot 10^{-19} C.

  9. Vật đặt cách thấu kính có tiêu cự F=20F=20 cm một khoảng d=40d=40 cm. Xác định vị trí của hình ảnh. Mô tả đầy đủ hình ảnh.

  10. Một nguyên tử hydro khi chuyển từ trạng thái đứng yên này sang trạng thái đứng yên khác sẽ phát ra hai lượng tử liên tiếp có bước sóng λ1=40510\lambda_1=40510 Å và λ2=972,5\lambda_2=972,5 Å (11 Å = 10−1010^{-10} m). Xác định sự thay đổi năng lượng.atoma của hydro. Hằng số Planck h=6,62⋅10−34h=6,62 \cdot 10^{-34} J s.

Đã chuẩn bị xuất bản
V. Vinogradov, V. Zakalokin

Viện ô tô và đường cao tốc Moscow

Toán học
Bài thi viết
Tùy chọn 1
(kỳ thi đầu tiên)

46

Tờ 49

tr. 47Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

47

x⋅(4)38⋅(12)3=42⋅1(4)3.\frac{x \cdot (\sqrt{4})^3}{\sqrt{8} \cdot \left(\frac{1}{2}\right)^3} = 4^2 \cdot \frac{1}{(\sqrt{4})^3}.

  1. Giải phương trình
    2x+1x+4x2x+1=5.\frac{2x+1}{x} + \frac{4x}{2x+1} = 5.

  2. Giải phương trình
    x+5+10x−5=12=0.\sqrt{x+5} + \sqrt{10x-5} = 12 = 0.

  3. Giải phương trình
    5x−5+10x−5=15x−10.\sqrt{5x-5} + \sqrt{10x-5} = \sqrt{15x-10}.

  4. Giải phương trình
    lg⁡8−lg⁡(x+7)=lg⁡2−lg⁡x+7.\lg 8 - \lg (x+7) = \lg 2 - \lg \sqrt{x+7}.

  5. Tính AA nếu A=2BA = 2^B và
    B=3log⁡89−4log⁡116.B = 3 \log_8 9 - 4 \log \frac{1}{16}.

  6. Tìm trung điểm của đoạn thẳng trong đó bất đẳng thức đúng
    2x2−7(x)2≤4.2x^2 - 7(\sqrt{x})^2 \leq 4.

  7. Cho: cos⁡3α=14\cos 3\alpha = \frac{1}{4}. Tính A=49 ctg2(6α−π2).A = 49 \text{ ctg}^2 \left(6\alpha - \frac{\pi}{2}\right).

  8. Tìm số hạng thứ 25 của cấp số cộng 3, 8, …

  9. Trong một hình thang đều, cạnh bên bằng đường trung bình và chu vi bằng 48. Tìm cạnh bên.

Tùy chọn 2
(thi lần thứ hai)

  1. Tìm theo độ nếu 45∘<x≤90∘45^\circ < x \leq 90^\circ và sin⁡(270∘+3x)=cos⁡5x\sin (270^\circ + 3x) = \cos 5x.

  2. Tính giá trị của một f′(0)f'(0) tùy ý cho
    f(x)=1−x1+x2+52x.f(x) = \sqrt{\frac{1-x}{1+x^2}} + \frac{5}{2}x.

  3. Tìm trên đoạn [−1;2][-1; 2] giá trị lớn nhất và lớn nhất của hàm
    f(x)=(x+1)2(x−2)+2.f(x) = (x+1)^2(x-2)+2.

  4. Đánh giá tích phân
    ∫01(1−πcos⁡2πx)dx.\int_0^1 \left(1 - \frac{\pi}{\cos^2 \pi x}\right) dx.

  5. Tìm diện tích của hàm giới hạn bởi các đường y=x2y=x^2, y=2−xy=2-x.

  6. Cho các đỉnh tam giác A(0;0)A(0; 0), B(1;−3)B(1; -3), C(2;−2)C(2; -2). Tìm bình phương độ dài đường trung tuyến của nó vẽ từ đỉnh BB.

Vật lý
Bài thi viết

Lựa chọn

  1. Từ độ cao h=100h=100 m so với bề mặt Mặt trăng, một vật được ném thẳng đứng xuống với vận tốc ban đầu là v0=2v_0=2 m/s. Sẽ mất bao lâu để cơ thể chạm tới bề mặt Mặt trăng? Gia tốc rơi tự do trên Mặt trăng là g⊥=1,6g_{\perp}=1,6 m/s².

  2. Để ngăn một vật có khối lượng m=5m=5 kg trượt khỏi một bức tường thẳng đứng, vật đó phải được ép vào tường với một lực tối thiểu F=500F=500 N, hướng vuông góc với mặt phẳng của tường. Tìm hệ số ma sát giữa vật và tường. Gia tốc trọng lực g=10g=10 m/s².

  3. Ở một đầu đoạn đường đứng yên của một chiếc xe có khối lượng mT=20m_T=20 kg có một người có khối lượng my=60m_y=60 kg. Xe sẽ chuyển động với tốc độ bao nhiêu nếu một người xuất hiện với tốc độ v=2v=2 m/s so với xe?

  4. Ở độ sâu nào trong nước thì áp suất lớn hơn 5 lần áp suất khí quyển, bằng p=105p=10^5 Pa? Mật độ của nước là ρ=103\rho=10^3 kg/m³, gia tốc rơi tự do là g=10g=10 m/s².

  5. Cần phải tiêu tốn bao nhiêu nhiệt lượng để đun sôi m=0,1m=0,1 kg nước lấy ở nhiệt độ T=273T=273 K sôi và biến nó thành hơi nước? Nhiệt độ sôi của nước Tk=373T_k=373 K, nhiệt độ riêng c=4200c=4200 J/(kg K), nhiệt độ riêng r=22,6⋅105r=22,6 \cdot 10^5 J/kg. Đáp số nhượng bộ kJ (1⋅1031 \cdot 10^3 J).

  6. Khi khí được làm nóng, thu được sự phụ thuộc của áp suất vào nhiệt độ tuyệt đối, như hình vẽ. Thể tích của khí thay đổi như thế nào? Hãy chỉ ra đúng số đáp số: 1) tăng, 2) không thay đổi, 3) giảm, 4) đối với lời giải bài toán không đủ dữ liệu.

  7. Khoảng cách từ một điện tích điểm đã tăng lên 7 lần. Tại một điểm cho trước, hướng của điện trường giảm bao nhiêu lần?

  8. Hai dây dẫn được mắc song song trong một mạch điện; Điện trở của dây dẫn thứ nhất lớn hơn dây dẫn thứ hai 10 lần. Tìm tỉ số giữa công suất tiêu thụ của dây thứ nhất và công suất tiêu thụ của dây thứ hai.

  9. Xác định bước sóng của ánh sáng có năng lượng lượng tử là W=3,6⋅10−19W=3,6 \cdot 10^{-19} J. Hằng số Planck là h=6,6⋅10−34h=6,6 \cdot 10^{-34} J s, tốc độ ánh sáng trong chân không là c=3⋅108c=3 \cdot 10^8 m/s. Đáp số tính bằng nanomet (1 nm=10−91 \text{ nm}=10^{-9} m).

  10. Trước một thấu kính hai mặt lồi có tiêu cự F=1F=1 m có một vật có chiều cao h=2h=2 m ở khoảng cách d=3d=3 m. Tìm chiều cao ảnh của vật.

Ấn phẩm đã được chuẩn bị
O. Mishina, Yu. Ryabov, A. Solove, A. Timofeev

Tờ 50

tr. 48Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

48

Viện kiến ​​trúc Moscow

Toán học

Bài thi vấn đáp

  1. Chứng minh danh tính
    sin⁡2α⋅cos⁡4α=116+132cos⁡2α−116cos⁡4α−132cos⁡6α.\sin^2 \alpha \cdot \cos^4 \alpha = \frac{1}{16} + \frac{1}{32} \cos 2\alpha - \frac{1}{16} \cos 4\alpha - \frac{1}{32} \cos 6\alpha.
  2. Sự biểu lộ
    log⁡mA⋅log⁡nA+log⁡pA⋅log⁡mA\log_m A \cdot \log_n A + \log_p A \cdot \log_m A
    trình bày nó như một tác phẩm.
  3. Xây dựng đồ thị của hàm y=∣x∣xy = \frac{|x|}{x}.
  4. Giải phương trình
    a) lg⁡(2x+x−41)=x(1−lg⁡5)\lg(2^x + x - 41) = x(1 - \lg 5);
    b) cos⁡x+cos⁡2x+cos⁡3x+cos⁡4x+cos⁡5x=0\cos x + \cos 2x + \cos 3x + \cos 4x + \cos 5x = 0.
  5. Giải hệ phương trình
    {x−x+y=23(x+y)⋅2y−x=3.\begin{cases} x - \sqrt{x+y} = 2\sqrt{3} \\ (x+y) \cdot 2^{y-x} = 3. \end{cases}
  6. Giải bất đẳng thức
    a) 0,11log⁡34x−13x+2>10,11^{\log_3 \frac{4x-1}{3x+2}} > 1;
    b) 36+x−x2>4x−23\sqrt{6+x-x^2} > 4x-2.
  7. Tìm thấy
    a) lim⁡x→0x21−cos⁡x\lim_{x \to 0} \frac{x^2}{1-\cos x};
    b) lim⁡x→−1cos⁡2−cos⁡2xx2−∣x∣\lim_{x \to -1} \frac{\cos 2-\cos 2x}{x^2-|x|}.
  8. Tìm thể tích lớn nhất của đường thẳng tam giác MABCMABC, đáy của nó là tam giác vuông cân ABCABC (∣AB∣=∣BC∣|AB| = |BC|), nếu [MB]⊥(ABC)[MB] \perp (ABC) và ∣MA∣=3|MA| = \sqrt{3}.
  9. Tính thể tích của hàm số thu được khi quay quanh trục x của hàm phẳng giới hạn bởi đường cong y=cos⁡xy = \cos x và trục x, x∈[−π2;π2]x \in \left[-\frac{\pi}{2}; \frac{\pi}{2}\right].

Vật lý
Bài thi vấn đáp

  1. Một tải trọng có khối lượng m=50m = 50 kg chuyển động dọc theo mặt phẳng nằm ngang dưới tác dụng của lực F=500F = 500 N, hướng một góc α=30∘\alpha = 30^\circ so với phương ngang. Hệ số Treyagur trên mặt phẳng μ=0,5\mu = 0,5. Xác định gia tốc của tải.
  2. Một quả bóng được buộc bằng một sợi dây vào một vật treo, mô tả một đường tròn trong mặt phẳng nằm ngang, có tốc độ không đổi. Xác định tốc độ của quả bóng và chu kỳ quay của nó trong một vòng tròn nếu chiều dài của sợi dây là l=1l = 1 m và góc của nó với phương thẳng đứng là α=45∘\alpha = 45^\circ.
  3. Một khối gỗ nằm trên mặt phẳng nghiêng. Hỏi vật phải được ép vào mặt phẳng nghiêng một lực bằng bao nhiêu để nó đứng yên trên đó? Khối lượng của khối là m=4m = 4 kg, chiều dài mặt phẳng nghiêng là l=1l = 1 m, chiều cao là h=0,6h = 0,6 m. Hệ số treyagur của mặt phẳng là μ=0,4\mu = 0,4.
  4. Hai quả bóng có khối lượng m1=4m_1 = 4 kg và m2=6m_2 = 6 kg được giữ với nhau bằng một thanh có khối lượng m3=2m_3 = 2 kg.

Toán học
Bài thi viết
Tùy chọn 1

  1. Công nhân AA có thể hoàn thành một số công việc muộn hơn 5 ngày so với công nhân BB và muộn hơn 9 ngày so với công nhân CC. Công nhân AA và BB làm việc cùng nhau có thể hoàn thành công việc này trong bao nhiêu ngày bằng công nhân CC có thể hoàn thành nó. Mỗi công việc riêng lẻ có thể hoàn thành công việc đó trong bao nhiêu ngày?
  2. Giải phương trình
    sin⁡2x−sin⁡x=cos⁡x−12.\sin 2x - \sin x = \cos x - \frac{1}{2}.
  3. Tìm giá trị lớn nhất và lớn nhất của hàm y=ln⁡(2x)−x2+xy = \ln(2x) - x^2 + x trên khoảng [12;2]\left[\frac{1}{2}; 2\right].
  4. Tính (bằng cách vẽ) diện tích của hàm giới hạn bởi các đường y=x−x22y = x - \frac{x^2}{2},

Tờ 51

tr. 49Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

49

y=2−x,y=12.y = 2 - x, \quad y = \frac{1}{2}.
5. Đáy của hình song song là hình vuông có cạnh bb và một trong các cạnh bên tạo thành các góc bằng α\alpha với các cạnh của đáy. Người ta biết rằng một quả bóng có thể nội tiếp song song, chạm vào tất cả các mặt của nó. Tìm độ dài cạnh bên của hình song song và bán kính của hình cầu nội tiếp.

Tùy chọn 2

  1. Định nghĩa một cấp số nhân vô hạn trong đó số hạng thứ hai là 6 và tổng bằng 0,125 tổng của cấp số cộng gồm các bình phương của các số hạng đó.
  2. Giải phương trình
    tg2x−ctg2x=43sin⁡2x.\text{tg}^2 x - \text{ctg}^2 x = \frac{4\sqrt{3}}{\sin 2x}.
  3. Giải phương trình
    log⁡2(x+53)=1−log⁡23x.\log_2 \left( x + \frac{5}{3} \right) = 1 - \log_2 3x.
  4. Tính (bằng cách vẽ) diện tích của hình được giới hạn bởi các đường y=4xy = \frac{4}{x}, y=4−xy = 4 - x, x=1x = 1.
  5. Một paramid tứ giác đều được ghi trong hình cầu; một lăng trụ tứ giác đều nội tiếp vào paramid, một trong các đáy của nó nằm trong mặt phẳng đáy của paramid, và các đỉnh của đáy kia thuộc các cạnh bên của paramid. Chiều dài chiều cao của lăng kính là bb và cạnh đáy của nó có chiều dài 2b2b. Ở độ cao nào của paramid thì bán kính của ferra được mô tả xung quanh nó sẽ nhỏ nhất? Tìm giá trị bán kính nhỏ nhất này.

Vật lý
Bài toán thi vấn đáp

  1. Hai vật được ném với cùng vận tốc theo một góc α\alpha và (π/2−α)(\pi/2 - \alpha) so với phương ngang. Xác định tỉ số độ cao lớn nhất của các vật thể này.

  2. Một cái bát hình bán cầu có bán kính R=0,8R = 0,8 m quay với vận tốc góc không đổi quanh một trục thẳng đứng. Một quả bóng nằm trên mặt trong của nó sẽ quay cùng với cái bát. Khoảng cách từ quả bóng đến điểm đáy của cái bát bằng bán kính của nó. Xác định tốc độ góc quay của bát.

  3. Rò rỉ khí xảy ra từ một xi lanh có thể tích V=10−3V = 10^{-3} m³ chứa đầy hydro. Ban đầu, áp suất trong xi lanh là p1=1,5⋅107p_1 = 1,5 \cdot 10^7 Pa và nhiệt độ t1=17∘Ct_1 = 17^\circ\text{C}. Sau một thời gian, áp suất giảm xuống p2=1,2⋅107p_2 = 1,2 \cdot 10^7 Pa, và nhiệt độ tăng lên t2=27∘Ct_2 = 27^\circ\text{C}. Tìm khối lượng khí thoát ra. Khối lượng mol của hydro là μ=2⋅10−3\mu = 2 \cdot 10^{-3} kg/mol. Hằng số khí phổ quát là R=8,31R = 8,31 J/(mol K).

  4. Một bình chứa dầu có vận tốc truyền điện môi là ε=5\varepsilon = 5, được đặt trong một điện trường đều thẳng đứng. Một quả cầu nhôm có đường kính d=3d = 3 mm và điện tích q=10−7q = 10^{-7} Cl lơ lửng trong dầu. Xác định hướng của điện trường nếu khối lượng riêng của nhôm là ρa=2,6⋅103\rho_a = 2,6 \cdot 10^3 kg/m³ và khối lượng riêng của dầu là ρm=0,9⋅103\rho_m = 0,9 \cdot 10^3 kg/m³.

  5. Quá trình mạ niken của một tấm có bề mặt S=100S = 100 cm² tiếp tục trong t=4t = 4 h với dòng điện I=0,4I = 0,4 A. Khối lượng nguyên tử bằng A=58,7⋅10−3A = 58,7 \cdot 10^{-3} kg/mol, hóa trị của nó là n=2n = 2 và mật độ của nó là ρ=8,9⋅103\rho = 8,9 \cdot 10^3 kg/m³. Xác định độ dày của lớp sẽ bao phủ tấm trong thời gian này. Hằng số Faraday F=9,65⋅104F = 9,65 \cdot 10^4 C/mol.

  6. Trong một từ trường đều có chỉ số B=0,05B = 0,05 T có một mạch dây có mặt phẳng vuông góc với từ trường. Diện tích đường viền S=20S = 20 cm². Mạch được kết nối với một cuộn dây điện đạn đạo. Khi mạch quay đến vị trí có mặt phẳng song song với từ trường, một điện tích q=2⋅10−4q = 2 \cdot 10^{-4} Cl đi qua điện kế. Tìm điện trở của toàn mạch.

  7. Một chấm đen được áp dụng cho bề mặt dưới của tấm song song mặt phẳng nằm ngang có chỉ số hoàn thiện trước n=1,5n = 1,5. Quan sát, nhìn vào ánh sáng, thấy điểm này cách mặt trên l=2l = 2 cm. Xác định độ dày của tấm.

  8. Chiều cao của vật là H=5H = 5 cm. Một đường lồi cho trên màn hình ảnh của vật này có chiều cao h1=15h_1 = 15 cm. Không lắc Lisa, vật thể được di chuyển ra xa đường thẳng l=1,5l = 1,5 cm và di chuyển màn hình, chúng tôi lại nhận được hình ảnh sắc nét của vật thể, nhưng bây giờ chiều cao là h2=10h_2 = 10 cm. Tìm tiêu cự của đường thẳng đó.

  9. Bán kính quỹ đạo electron đầu tiên trong nguyên tử hydro là r1=0,53r_1 = 0,53 Å. Tìm hướng của điện trường của hạt nhân ở khoảng cách này và động năng của electron trên quỹ đạo này. Điện tích e=1,6⋅10−19e = 1,6 \cdot 10^{-19} Cl. Hằng số điện ε0=8,85⋅10−12\varepsilon_0 = 8,85 \cdot 10^{-12} Ф/m (1 angstrom = 1 Å = 10−1010^{-10} m.)

  10. Xác định năng lượng giải phóng trong quá trình phân hạch của một hạt nhân uranium 92235^{235}_{92}U, nếu sự phân hạch của tất cả các hạt nhân có trong uranium có khối lượng m=1m = 1 g giải phóng năng lượng E=8,2⋅1010E = 8,2 \cdot 10^{10} J. Số Avogadro NA=6,02⋅1023N_A = 6,02 \cdot 10^{23} mol.

Ấn phẩm đã được chuẩn bị
N. Gladkov, L. Parshev

Viện Y tế Nhà nước Moscow thứ 2 được đặt theo tên. N. I. Pirogova

Matematika
Bài thi viết
Tùy chọn 1

  1. Trong một hình nón, tổng chiều dài và hình dạng là 4 dm. Chiều dài của hình nón phải là bao nhiêu để thể tích của nó lớn nhất?
  2. Viết phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số y=x3y = x^3 - tại điểm có hoành độ bằng (-1). Tính diện tích hình giới hạn bởi tiếp tuyến này và đồ thị của hàm số.
  3. Giải phương trình
    1+2⋅log⁡x+2=log⁡5(x+2).1 + 2 \cdot \log_x + 2 = \log_5(x + 2).

Tờ 52

tr. 50Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

50

  1. Hãy biểu diễn nó dưới dạng tích của 1−cos⁡1+sin⁡11 - \cos 1 + \sin 1.

Tùy chọn 2

  1. Tìm paramid tam giác đều tổng quát nhất có trung đoạn là 232\sqrt{3} dm.

  2. Tìm các số AA và BB sao cho hàm số có dạng f(x)=A⋅sin⁡2x+Bf(x) = A \cdot \sin 2x + B thỏa mãn điều kiện f′(0)=4f'(0) = 4 và ∫02πf(x)dx=3\int_0^{2\pi} f(x)dx = 3.

  3. Giải bất đẳng thức
    log⁡2x⋅log⁡2x⋅2⋅log⁡2(4x)≥1.\log_2 x \cdot \log_2 x \cdot 2 \cdot \log_2(4x) \ge 1.

  4. Giải phương trình
    4sin⁡4x+sin⁡22x=1.4 \sin^4 x + \sin^2 2x = 1.

Vật lý

Bài thi viết

Tùy chọn 1

  1. Lực Archimedean đối với chất lỏng và chất khí.

  2. Hiệu ứng quang điện. Nghiên cứu của A. G. Stoletav về hiệu ứng quang điện. Định luật quang điện. Phương trình Einstein. Tế bào quang điện và ứng dụng của chúng

  3. m2=50m_2 = 50 g tuyết ướt được thả vào một bình chứa m1=500m_1 = 500 g nước ở nhiệt độ t=15∘Ct = 15^\circ C. Nhiệt độ của nước trong bình giảm Δt=5∘C\Delta t = 5^\circ C. Có bao nhiêu nước trong tuyết? Chú ý đến sự mất nhiệt. Nhiệt dung riêng của nước đá đang tan là λ=330\lambda = 330 kJ/kg, nhiệt dung riêng của nước là c=4,2c = 4,2 kJ/(kg K).

  4. Nên sử dụng mặt cắt ngang nào để lắp đặt đường dây từ nhà máy điện đến hộ tiêu dùng ở khoảng cách l=1l = 1 km để truyền tải mức tiêu thụ điện năng P=8P = 8 kW? Điện áp tại trạm là U=130U = 130 V, đường nhu cầu cho phép là k=8%k = 8\%. Điện trở suất của đồng q=1,7⋅10−8q = 1,7 \cdot 10^{-8} Ohm m.

Tùy chọn 2

  1. Bổ sung lực lượng. Khoảnh khắc quyền lực. Trạng thái cân bằng của vật có trục quay cố định.

  2. Hiện tượng phát xạ nhiệt điện tử. Dòng điện trong chân không. Ống điện tử - diode và triode. Sử dụng diode để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều. Ống điện từ.

  3. Một quả cầu tròn có vỏ cứng, khối lượng m=10m = 10 g, chứa đầy hydro. Thể tích hydro V=10V = 10 l. Nhiệt độ của hydro và không khí xung quanh quả bóng là t=0∘Ct = 0^\circ C. Tìm áp suất của hydro trong quả bóng nếu lực nâng của quả bóng bằng không. Áp suất khí quyển p0=105p_0 = 10^5 Pa, khối lượng mol của không khí μB=29⋅10−3\mu_B = 29 \cdot 10^{-3} kg/mol, hằng số khí phổ quát R=8,3R = 8,3 J/(mol K).

  4. Hệ thống quang học bao gồm hai thấu kính độc quyền có tiêu cự F1=20F_1 = 20 cm và F2=10F_2 = 10 cm. Khoảng cách giữa các thấu kính l=30l = 30 cm. Một điểm sáng cách thấu kính thứ nhất d=30d = 30 cm. Ảnh sẽ được tạo ra ở khoảng cách bao nhiêu so với thấu kính thứ hai?

Tùy chọn 3

  1. Độ ẩm tuyệt đối và tương đối.

  2. Sự phân tán ánh sáng. Quang phổ. Các phần hồng ngoại và tử ngoại của quang phổ. Quang phổ phát xạ. Quang phổ hấp thụ. Khái niệm phân tích quang phổ

  3. Một viên đạn có khối lượng m=10m = 10 g bay theo phương ngang với vận tốc v=500v = 500 m/s, va vào một khối gỗ lơ lửng tự do có khối lượng M=10M = 10 kg và bị kẹt trong đó, đi sâu hơn l=20l = 20 cm. Tìm lực cản trung bình của cây đối với chuyển động của viên đạn.

  4. Một quả cầu đồng có đường kính d=1d = 1 cm được đặt trong dầu. Mật độ dầu ϱ0=800\varrho_0 = 800 kg/m³. Lượng ô nhiễm trong điện trường đều khi một quả bóng lơ lửng trong dầu là bao nhiêu? Điện trường hướng thẳng đứng lên trên và bằng E=36000E = 36000 V/m. Mật độ của đồng là ϱ=8600\varrho = 8600 kg/m³.

Tùy chọn 4

  1. Nói với động cơ. Cơ sở vật chất của công việc của họ. Hiệu suất động cơ nhiệt và giá trị cực đại của nó.

  2. Điện phân. Định luật Faraday cho điện phân.

  3. Một mặt phẳng nghiêng tạo một góc α=30∘\alpha = 30^\circ với đường chân trời. Lực được truyền lên dọc theo nó, chuyển động một quãng đường l=16l = 16 m trong t1=2t_1 = 2 s, sau đó nó trượt lên trong dầu? Hệ số ma sát giữa bề mặt và vật là bao nhiêu?

  4. Chiều cao ngọn lửa của đầu đốt là h=2,5h = 2,5 cm. Thấu kính cho trên màn hình ảnh của ngọn lửa này có chiều cao H1=7,5H_1 = 7,5 cm. Không chạm vào ống kính, đầu đốt được di chuyển xa ống kính l=2l = 2 cm và di chuyển màn hình, chúng tôi lại nhận được hình ảnh sắc nét của ngọn lửa, nhưng bây giờ với chiều cao H2=5H_2 = 5 cm. Tìm khoảng cách hình dạng của thấu kính.

Tùy chọn 5

  1. Luật Boyle - Mariotte, Gay-Lusscac, Charles. Biểu đồ của các luật này. Khái niệm nhiệt độ không tuyệt đối. Nhiệt độ tuyệt đối của thang đo. Phương trình trạng thái của khí lý tưởng.

  2. Các phương pháp thí nghiệm ghi hạt tích điện: buồng mây, máy đếm Geiger, phương pháp forozmulson.

  3. Trên một mặt phẳng nằm ngang nhẵn có hai quả cầu, ở giữa có một lò xo cuộn. Sau đó, lò xo gây ra lực căng, khiến các quả bóng đạt tốc độ chậm hơn. Hãy tính chúng, biết rằng khối lượng của các quả bóng là m1=2m_1 = 2 kg và m2=4m_2 = 4 kg, và năng lượng của lò xo cuộn là E=6E = 6 J. Không xét khối lượng của lò xo.

  4. Hai điện trở có điện trở R=200R = 200 Ohm, mỗi điện trở được nối với một nguồn dòng điện, đầu tiên nối tiếp và sau đó song song. Công suất tiêu tán của mỗi điện trở dường như giống nhau trong các trường hợp chung. Tìm suất điện động của nguồn nếu, với ma sát nối tiếp, dòng điện trong mạch là I=0,5I = 0,5 A.

Ấn phẩm đã được chuẩn bị
B. Aleshin, M. Blyukhina

Tờ 53

tr. 51Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

51

Mátxcơva
viện công nghệ
công nghiệp nhẹ
Matematika
Bài thi viết
Lựa chọn

  1. Rút gọn và tính giá trị tại x=3x=3 biểu thức
    3x⋅x+x⋅3x1+6x⋅x.\frac{3\sqrt{x} \cdot \sqrt{x} + \sqrt{x} \cdot 3\sqrt{x}}{1 + 6\sqrt{x}} \cdot \sqrt{x}.

  2. Xác định giá trị của số hạng đầu tiên trong một cấp số cộng nếu hiệu của nó bằng 25% giá trị của số hạng cuối cùng, tức là số thứ 19. Giá trị chênh lệch tiến triển là 12.

  3. Giải phương trình
    x2−3,5x+1,5x2−x−6=0.\frac{x^2 - 3,5x + 1,5}{x^2 - x - 6} = 0.
    Viết Đáp số dưới dạng số thập phân.

  4. Tìm số nguyên lớn nhất xx thỏa mãn bất đẳng thức
    2x+13−3x−12>1.\frac{2x+1}{3} - \frac{3x-1}{2} > 1.

  5. Giải phương trình
    x−1=x2.x-1 = \sqrt{\frac{x}{2}}.

  6. Tìm số nguyên dương lớn nhất xx thỏa mãn bất đẳng thức
    x2+16x+64>20.\sqrt{x^2 + 16x + 64} > 20.

  7. Một người đi bộ rẽ trái từ AA đến BB với tốc độ 3,6 km/h; Sau 1 giờ 15 phút, một người đi bộ khác bước ra khỏi BB với vận tốc 4,8 km/h. Khoảng cách ABAB là bao nhiêu nếu người đi bộ thứ hai tiếp cận ở AA đồng thời với việc người đi bộ đầu tiên đến ở BB?

  8. Trong thời kỳ khai hoang, 65 cuốn sách đã được thu thập cho thư viện. Liên kết đầu tiên thu thập ít hơn 10 cuốn sách so với liên kết thứ hai và liên kết thứ ba - 30% số lượng sách mang liên kết thứ nhất và thứ hai lại với nhau. Liên kết thứ hai đã thu thập được bao nhiêu cuốn sách?

  9. 1600 kg táo đã được mang đến cửa hàng. Vào ngày đầu tiên, 30% số táo đã được bán. Vào ngày thứ hai - 40% số táo còn lại vào ngày thứ hai. Vào ngày thứ ba, 25% số táo còn lại của ngày thứ ba đã được bán. Hỏi trong cửa hàng còn lại bao nhiêu quả táo sau ba ngày bán?

  10. Giải phương trình
    52x⋅62x=900.5^{2x} \cdot 6^{2x} = 900.

  11. Giải phương trình
    log⁡424x=2log⁡24.\log_4 2^{4x} = 2^{\log_2 4}.

  12. Tìm số nguyên thỏa mãn bất đẳng thức
    log⁡0.3(4x+1)<log⁡0.3(x2+4).\log_{0.3}(4x+1) < \log_{0.3}(x^2+4).

  13. Đơn giản hóa biểu thức
    13⋅sin⁡x+3cos⁡xsin⁡(x+60∘)\frac{1}{3} \cdot \frac{\sin x + \sqrt{3 \cos x}}{\sin(x + 60^\circ)}
    thành số đáp số với hai chữ số thập phân, có tính đến quy tắc làm tròn.

  14. Tính toán không có bảng có ba chữ số thập phân
    cos⁡20∘⋅cos⁡40∘⋅cos⁡80∘\cos 20^\circ \cdot \cos 40^\circ \cdot \cos 80^\circ

  15. Tìm nghiệm nguyên của phương trình
    3tg22x+3ctg(270∘+2x)=0,3 \mathrm{tg}^2 2x + \sqrt{3} \mathrm{ctg}(270^\circ + 2x) = 0,
    thuộc khoảng ]0∘;90∘[]0^\circ; 90^\circ[; tính toán nó theo độ.

  16. Tìm nghiệm nhỏ nhất của phương trình
    tg2x+tg4x=0,\tg 2x + \tg 4x = 0,
    thuộc khoảng ]0∘;90∘[]0^\circ; 90^\circ[; đáp số may theo độ.

  17. Xác định chu kỳ dịch chuyển với tỉ lệ đáy là 8:3, nếu tiếp tuyến của các góc ở đáy lớn là 4/3 và 3/4 và chiều cao của hình thang là 12 đơn vị.

  18. Tròn hình tam giác đều và hình vuông. Tìm, đến tam giác gần nhất sau dấu thập phân, dùng quy tắc làm tròn, tỉ số giữa diện tích tam giác và diện tích hình vuông, lấy cos 30∘=0,86630^\circ = 0,866.

  19. Tìm diện tích xung quanh của hình chữ nhật tứ giác đều nếu thể tích của nó là 36 và chiều cao của nó là 4.

  20. Xác định thể tích của khối cầu viết trong hình trụ có chiều cao bằng đường kính đáy. Thể tích của hình trụ là 128π. Chấp nhận π=3,14\pi = 3,14. Viết Đáp số dưới dạng phân số thập phân có hai chữ số thập phân, sử dụng quy tắc làm tròn.
    Ấn phẩm được chuẩn bị bởi V. Yurdov

Ural
cơ điện
Viện kỹ sư
vận tải đường sắt

Matematika
Bài thi viết
Tùy chọn 1

  1. Một mặt phẳng cắt được vẽ qua đỉnh hình nón một góc φ\varphi so với đáy của nó. Khoảng cách từ tâm đáy hình nón đến mặt phẳng cắt bằng dd và tạo thành phần tưới của máy phát điện. Tìm thể tích của hình nón.
  2. Giải phương trình
    cos⁡(x+π3)−sin⁡(x+76π)=2(cos⁡53π−sin⁡2x).\cos \left(x + \frac{\pi}{3}\right) - \sin \left(x + \frac{7}{6} \pi\right) = 2 \left(\cos \frac{5}{3} \pi - \sin^2 x\right).
  3. Giải phương trình
    lg⁡(32x+5−x)=1−lg⁡2.\lg(3^2 \sqrt{x+5}-x) = 1 - \lg 2.
  4. Tìm diện tích của hình được giới hạn bởi các đường y=x2−2x+3y=x^2-2x+3 và y=3+4x−x2y=3+4x-x^2.

Tùy chọn 2

  1. Chiều cao của đặc điểm hình tam giác đều là hh. Đoạn nối tâm của đế trên với điểm giữa của cạnh của đế dưới tạo thành một góc aa với mặt phẳng của đế. Tìm bề mặt hoàn chỉnh của tính năng.

Tờ 54

tr. 52Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

52

  1. Giải bất đẳng thức
    1<3x2−7x+8x2+1≤2.1 < \frac{3x^2 - 7x + 8}{x^2 + 1} \leq 2.
  2. Tìm thể tích của hình được tạo thành bằng cách quay quanh trục x của một hình thang cong có ranh giới được cho bởi các phương trình y=xy = \sqrt{x}, y=1xy = \frac{1}{x}, x=2x = 2 và y=0y = 0.
  3. Chứng minh tính chính xác
    sin⁡22α−cos⁡(π3−2α)⋅sin⁡(2α−π6)=14.\sin^2 2\alpha - \cos \left( \frac{\pi}{3} - 2\alpha \right) \cdot \sin \left( 2\alpha - \frac{\pi}{6} \right) = \frac{1}{4}.
    Bài toán thi vấn đáp
  4. Số hạng đầu tiên của một cấp số cộng bằng 429, hiệu của nó là 22. Phải lấy bao nhiêu số hạng của cấp số cộng này để tổng của chúng bằng 3069?
  5. Tìm miền xác định của hàm
    y=4−xlg⁡(x−2).y = \frac{\sqrt{4-x}}{\lg(x-2)}.
  6. Giải phương trình
    5−log⁡2x=3−log⁡2x.\sqrt{5 - \log_2 x} = 3 - \log_2 x.
  7. Tìm lời giải phương trình cos⁡2x=1\cos^2 x = 1 mà x2≤20x^2 \leq 20.

Máy bay trong không gian

(Để bắt đầu, xem trang 38)

Lần này chúng ta sẽ tìm góc cần tìm α\alpha bằng cách sử dụng góc β\beta giữa vectơ vuông góc với (BC1D)(BC_1D) và vectơ BD→1\overrightarrow{BD}_1. Theo định nghĩa (“Hình học 9-10”, §37) 0∘≤α≤90∘0^\circ \leq \alpha \leq 90^\circ. Rõ ràng (Hình 3 trên trang 39), α=90∘\alpha = 90^\circ - β\beta hoặc α=90∘\alpha = 90^\circ - (180∘(180^\circ - β)\beta) = β\beta - 90∘90^\circ. Vì vậy sin⁡α=∣cos⁡β∣\sin \alpha = |\cos \beta|. Đáp số. cung sin⁡69\sin \frac{\sqrt{6}}{9}.

Bài toán 9 (MEPhI, 1981). Phương trình của mặt phẳng α\alpha và β\beta là 2x+3y+4z−8=02x + 3y + 4z - 8 = 0 và 4x+y+3z−6=04x + y + 3z - 6 = 0, p=α∩βp = \alpha \cap \beta. a) Xác định tọa độ giao điểm của đường thẳng pp với các mặt phẳng xOyxOy và yOzyOz. b) Xác định các đại lượng giữa đường thẳng pp và mặt phẳng xOzxOz.

Tọa độ của điểm A=p∩xOyA = p \cap xOy là nghiệm của hệ
{2x+3y+4z−8=04x+y+3z−6=0z=0.\begin{cases} 2x + 3y + 4z - 8 = 0 \\ 4x + y + 3z - 6 = 0 \\ z = 0. \end{cases}

Tọa độ điểm B=p∩yOzB = p \cap yOz - nghiệm của hệ
{2x+3y+4z−8=04x+y+3z−6=0x=0.\begin{cases} 2x + 3y + 4z - 8 = 0 \\ 4x + y + 3z - 6 = 0 \\ x = 0. \end{cases}

Bây giờ, nếu α\alpha là góc mong muốn và β\beta là góc giữa vectơ AB→\overrightarrow{AB} và n→=(1;0;1)\overrightarrow{n} = (1; 0; 1), thì sin⁡α=∣cos⁡β∣\sin \alpha = |\cos \beta|. Đáp số. a) A(1;2;0)A(1; 2; 0), B(0;0;2)B(0; 0; 2). b) cung sin⁡23\sin \frac{2}{3}.

Bài tập
1 (MINCH, 1980). Điểm P(2;−1;1)P(2; -1; 1) đóng vai trò là đáy của đường vuông góc hạ từ gốc tọa độ xuống mặt phẳng. Viết phương trình cho mặt phẳng này.
2 (MINCH, 1980). Viết phương trình mặt phẳng đi qua các điểm (2;−3;3)(2; -3; 3) song song với mặt phẳng xOyxOy.
3 (MINCH, 1979). Khâu phương trình mặt phẳng đi qua các điểm A(4;0;0)A(4; 0; 0) và B(0;0;4)B(0; 0; 4) và song song với trục OyOy.
4 (MESI, 1981). Tính khoảng cách từ mặt phẳng 2x+2y−z+15=02x + 2y - z + 15 = 0 đến hình cầu x2+y2+z2−4=0x^2 + y^2 + z^2 - 4 = 0.
5 (MEPhI, 1978). Dữ liệu bốn điểm là A(1;−2;2)A(1; -2; 2), B(1;4;0)B(1; 4; 0), C(−4;1;1)C(-4; 1; 1) và D(−5;−5;3)D(-5; -5; 3). a) Chứng minh rằng các điểm đó cùng thuộc một mặt phẳng. b) Xác định góc giữa đường thẳng ACAC và BDBD.
6 (MISIS, 1980). Các vectơ MA→=(2;1;−1)\overrightarrow{MA} = (2; 1; -1), MB→=(−2;3;5)\overrightarrow{MB} = (-2; 3; 5) và MC→=(3;5;1)\overrightarrow{MC} = (3; 5; 1) được cho trong không gian. Tìm độ lớn của góc hai chiều tạo bởi các mặt phẳng đi qua các vectơ tương ứng MA→\overrightarrow{MA}, MB→\overrightarrow{MB} và MC→\overrightarrow{MC}.

Tờ 55

tr. 53Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

53

“Lời khuyên”
ứng viên

Việc xét tuyển vào một trường đại học phụ thuộc vào hai sự kiện: thứ nhất là chọn trường, thứ hai là vượt qua kỳ thi tuyển sinh.

Chọn một học viện

Ở đây chúng ta nên tìm kiếm ý nghĩa vàng giữa khả năng đáp ứng của một người và khả năng trùng hợp ngẫu nhiên. Hãy xem một ví dụ mà chúng dường như mâu thuẫn với nhau.

Khả năng đọc thơ theo phong cách của Kachalov và nói bằng giọng của Papanov rõ ràng đã chỉ đường cho bạn đến với sân khấu. Và khi đọc bản ballad của Zhukovsky, bạn tưởng tượng ra cánh của một chiếc máy bay và công thức của một Zhukovsky khác. Nói chung, bạn thích cộng, trừ, nhân, chia, căn bậc, logarit và tính tỷ lệ phần trăm.

Trong trường hợp này, chúng tôi có thể đề xuất một học viện sẵn sàng chuyên về kế toán cho các tổ chức văn hóa và giáo dục.

Việc lựa chọn trường đại học có thể được thực hiện dựa trên thăm dò dư luận - trên quy mô gia đình, lớp học, trường học, v.v. Hơn nữa, nếu bạn đều quan tâm đến mọi thứ như nhau thì hãy đến học viện được đa số người trả lời giới thiệu, còn nếu mọi thứ đều thú vị như nhau thì đừng chứng tỏ bản thân bằng cách vượt qua kỳ thi tuyển sinh.

bài kiểm tra

Khi đi thi, tình hình về cơ bản bị ảnh hưởng.

  1. Thí sinh và giám khảo biết rõ câu hỏi. Trường hợp này gặp khá hiếm nên việc xem xét nó không thú vị. Thí sinh kể câu chuyện, giám khảo kể câu chuyện, và họ hài lòng với nhau và với nhau.

  2. Thí sinh và giám khảo không hiểu rõ câu hỏi. Những gì người nộp đơn sẽ nói trong trường hợp này là không đáng kể. Điều quan trọng là không đi chệch khỏi chủ đề. Với đáp số, bạn phải theo dõi cẩn thận nét mặt của giám khảo. Đáp số nên hoàn thành một lúc trước khi hiểu hay chính xác hơn là sự thích thú lóe lên trong mắt anh ấy.

Khi đáp số người ta không nên bác bỏ những sự thật nổi tiếng. Ví dụ, không cần phải khẳng định lâu rằng tổng các góc của một tam giác lớn hơn 180°. Sau một cuộc thảo luận ngắn, hãy đồng ý với ý kiến ​​của giám khảo. Và hãy suy nghĩ ba lần trước khi nói rằng ý bạn là một hình tam giác trên một hình cầu, vì giám khảo có thể quan tâm đến hình học hình cầu.

Khi đáp số đối với các câu hỏi bổ sung, hãy cẩn thận với cụm từ: “Chúng tôi không có nội dung này trong sách giáo khoa.” Giám khảo có thể đọc lại sách giáo khoa và bạn gặp bất lợi - giám khảo có thể sử dụng sách giáo khoa, nhưng bạn thì không.

  1. Thí sinh biết rõ câu hỏi nhưng giám khảo biết rất kém. Listen hiếm khi gặp phải đến nỗi nó vẫn đang chờ điều tra. Người nộp đơn có thể được khuyến nghị chỉ kể phần lớn thời gian trong ngày mà không đi sâu vào chi tiết để không truyền vào giám khảo những điều không thích.

  2. Thí sinh biết rất ít câu hỏi nhưng giám khảo lại biết rõ câu hỏi đó. Trường hợp phổ biến nhất là trường hợp hiếm gặp và vẫn đang chờ nghiên cứu. Người nộp đơn có thể được khuyến nghị chỉ kể phần lớn thời gian trong ngày mà không đi sâu vào chi tiết để không truyền vào giám khảo những điều không thích.

Nếu mục tiêu của bạn là điểm C, thì hãy cố gắng thuyết phục giám khảo rằng câu hỏi được hỏi là câu hỏi bạn yêu thích và bạn biết nhiều đến mức “thật đáng tiếc cho thời gian quý báu của giám khảo thân yêu”. Ngoài ra, nó còn “ngăn cản bạn nói về niềm vui của mình khi trong các kỳ thi nâng cao, bạn có cơ hội được nói chuyện với chuyên gia về chủ đề yêu thích của mình”. Tốt nhất bạn nên ép giám khảo phát biểu về vấn đề này, trường hợp này bạn chỉ cần nhiệt tình đồng ý.

Nếu bạn không thuyết phục được giám khảo rằng bạn quan tâm đến dữ liệu, hãy cố gắng hạ bệ anh ta. Nhưng không cần phải khóc - giám khảo chưa bao giờ chứng kiến ​​điều gì như thế này. Bạn có thể nói rằng ông, ông, bà, cha, mẹ và hai người chú của bạn đã tốt nghiệp học viện này (ở đây bạn có thể cho xem ảnh gia đình và của bạn khi còn nhỏ), rằng cả gia đình nên quây quần ngay bây giờ và rời đi và chấm điểm cao cho bạn. Cụm từ sau đây dẫn đến một hiệu ứng tốt: “Bạn không thể cho tôi điểm xấu trong chính những khán giả mà ông bà tôi đã gặp!”

Có được bốn trong tình huống này khó hơn nhiều so với có được ba. Nếu giám khảo muốn cho bạn hai hoặc ba, hãy hỏi thêm một câu hỏi và suy nghĩ thật lâu. Khi giám khảo quay lại hỏi bạn “Vậy thì thế nào?” - hãy giơ tay và nói với vẻ tiếc nuối (chắc chắn là tiếc nuối!): “Được rồi, đặt số là bốn.” Đôi khi họ mặc nó vào.

Trong tình huống đang được xem xét, bạn hiếm khi đạt được điểm A và chỉ đạt điểm A trong kỳ thi đầu tiên. Thật kỳ diệu, cụm từ này nghe như thế này: “Tôi biết rằng tôi vẫn sẽ không vượt qua được cuộc thi, nhưng tôi không muốn xấu hổ. Hãy cho tôi ít nhất một peterka.” Nỗ lực ở kỳ thi tiếp theo để thuyết phục giám khảo rằng việc cho điểm ngoài 5 là không đáng, sau khi “Đồng nghiệp của bạn đánh giá cao kiến ​​​​thức của tôi trong kỳ thi trước” sẽ không dẫn đến hiệu quả như mong muốn.

Vì vậy, chúng tôi đã xem xét tất cả các tình huống có thể xảy ra. bài toán của bạn bây giờ chỉ nhằm xác định phương trình phân phát nào mà tình huống của bạn rơi vào. Nhân tiện, nếu bạn có thể xác định nhanh chóng và chính xác mức độ hiểu biết của giám khảo, có lẽ bạn nên trở thành một nhà tâm lý học hoặc nhà tội phạm học sẽ tốt hơn.

Chúng tôi hy vọng rằng khi nhập học vào trường đại học, bạn sẽ được hướng dẫn bởi hai sự kiện: thứ nhất là lựa chọn học viện, thứ hai là vượt qua kỳ thi tuyển sinh.

«Kvant» mỉm cười

P. Bernitsa

Tờ 59

tr. 57Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

57

Danh sách độc giả gửi đúng lời giải

(Để bắt đầu, xem trang 34)

08, 12, 16, 17; V. Kriman (Vinnitsa) 14, 16, 17; S. Krikovsky (Vladivostok) 12, 20, 22; A. Kubyshkin (Kyiv) 08, 10, 15, 16, 18, 20; A. Kudryavtsev (Neftekamsk) 08, 14, 20, 21; A. Kuznetsov (Syktyvkar) 14; O. Kuzmin (Tashkent) 22; G. Landsberg (làng Protvino, vùng Moscow) 14, 17, 20, 22; I. Laskin (Aleksin) 10; A. Latbinin (Kyiv) 09; I. Lipshchits (Vinnitsa) 16, 17; M. Malovichko (Severodonetsk) 08 - 10, 12, 16, 17; Kh. Matchanov (vùng Khorezm, Cộng hòa Xã hội chủ nghĩa Xô viết Uzbekistan) 09; A. Milenin (Lyubertsy) 09, 10, 12, 15 - 17; A. Milman (Odessa) 16, 17; A. Mingalev (Ufa) 09, 12; V. Molchanov (Kyiv) 12; P. Morozov (Tula) 14 - 17, 20 - 22; D. Mukushev (làng Arnat, vùng Semipalatinsk) 16, 17; B. Murzakhmetov (Dzhezkagan) 14, 18, 20; J. Nalivaiko (Kraslava) 20; K. Nemchenko (Donetsk) 08, 20; K. Nikamov (Salavat) 14 - 18, 20; L. Nikitin (Velikiye Luki) 08, 15, 18, 20, 22; E. Obelets (Zaporozhye) 16, 17, 20; D. Ovechkin (Naberezhnye Chelny) 08, 16; K. Pankratov (Kuibyshev) 18; V. Pentezov (Kyiv) 08 - 11, 12, 14 - 17, 20, 22; S. Piltey (Angarsk) 08, 09, 12, 14, 16 - 18, 20, 22; A. Pirozhenko (Mytshi) 08 - 22; E. Polanker (Yerevan) 16; M. Polovinenko (Kyiv) 09, 14, 16; I. Primak (Vinnitsa) 14, 16; M. Pustilnik (Sverdlovsk) 09, 12, 17, 21, 22; A. Radionov (n. Nikolskoye, vùng Leningrad) 08 - 10, 12, 14 - 16, 18, 20 - 22; M. Rakhmanov (Novosibirsk) 08, 09, 12, 15, 16, 20 - 22; M. Rosenain (Kyiv) 09, 10, 16; L. Rostock (Khust) 10, 22; L. Salakhova (Sumgant) 09, 17; Yu. Samokhin (Moscow) 08, 09, 16; D. Svirida (Moscow) 08 - 10, 12, 14 - 17, 20 - 22; S. Seydakhanova (Alma-Ata) 22; F. Serzhenko (Zaporozhye) 09, 10; S. Simanov (Dolgoprudny) 20; Yu. Sinokov (làng Selezni, vùng Tambov) 15, 16, 20, 22; I. Sirkov (Yambol, Belarus) 08, 09, 17, 20; S. Siplivets (Volgograd) 20, 22; S. Sirtsenko (Kyiv) 14, 18; M. Slivka (làng Efremovka, vùng Pavlodar) 08, 12, 20 - 22; S. Sumk (Kyiv) 21; I. Sokolova (Fedosiya) 18; S. Solomko (Meluuz) 08, 09, 12, 16; Yu. Taldenko (Sumy) 08, 09, 12, 18, 21; A. Tereshchenko (Kyiv) 09, 12 - 18, 20, 22; A. Tishchenko (Dnepropetrovsk) 08, 12, 14, 17, 18, 20; O. Tretykov (Omsk) 09, 12, 15; G. Trunov (Moscow) 08, 09, 12, 15, 16; I. Fedin (Omsk) 08, 14 - 16, 18, 20, 21; V. Feldman (Saratov) 16, 21, 22; A. Helvas (Kyiv) 09, 12, 16, 20, 22; A. Khodarin (làng Novovoronezhsky, vùng Voronezh) 12, 14, 15, 22; T. Khristoforova (Voronezh) 14; S. Cherkas (Minsk) 08, 20, 22; S. Chernivetsky (Glazov) 16; A. Shatov (Kyiv) 08, 12, 14, 20 - 22; L. Sheinkman (Moscow) 17, 18; R. Shidelov (Kazan) 18; P. Shikhalev (làng Beyok-Dakhna, Az. SSR) 17, 20; A. Shramkov (làng Volokonova, vùng Belgorod) 10, 16, 17; A. Shueay (Zaporozhye) 09, 14 - 16; M. Shuklin (Perm) 08, 09, 12, 14, 17, 20, 21; Yu. Shedrin (Bryansk) 14, 16, 22; B. Yudin (Lyubertsy) 16, 20, 22; TRONG. Yarosh (Leningrad) 08 - 10, 14 - 16.

Máy bay trong không gian

  1. 2x — y + z — 6 = 0.
  2. z — 3 = 0.
  3. x + z — 4 = 0.
    1. π2\frac{\pi}{2}.
  4. agccos 333055\frac{3\sqrt{330}}{55}. Lời giải. Nhiệm vụ rất rõ ràng bao hàm một góc lưỡng diện có một cạnh (MA), các mặt của nó là nửa mặt phẳng của mặt phẳng MAB chứa điểm B và nửa mặt phẳng của mặt phẳng MAC chứa điểm C (Hình 1). Để tìm góc mong muốn, chúng ta chiếu vectơ MB lên MA:
    MB⃗1=∣MB⃗∣cos⁡(MB⃗,MA⃗)∣MA⃗∣\vec{MB}_1 = \frac{|\vec{MB}| \cos(\vec{MB}, \vec{MA})}{|\vec{MA}|}

(*)

Nhân tử số và mẫu số với |MA|, ta được MB⃗1=MB⃗⋅MA⃗∣MA⃗∣2\vec{MB}_1 = \frac{\vec{MB} \cdot \vec{MA}}{|\vec{MA}|^2} MA⃗=−66\vec{MA} = \frac{-6}{6} MA⃗=−MA⃗=(−2;−1;1)\vec{MA} = -\vec{MA} = (-2; -1; 1) (do đó, Hình 1 hóa ra kỳ quặc theo một nghĩa nào đó: trên thực tế, vectơ MB⃗2=MB⃗−MB⃗1=(0;4;4)\vec{MB}_2 = \vec{MB} - \vec{MB}_1 = (0; 4; 4); Sau đó MB⃗2⊥MA⃗\vec{MB}_2 \perp \vec{MA} và thời kỳ B2B_2 nằm trên cạnh của góc nhị diện đang xét. Tương tự, ta tìm các vectơ MC⃗=MC⃗⋅MA⃗\vec{MC} = \vec{MC} \cdot \vec{MA} MA⃗=(10;3;53;−53)∣MA⃗∣2\vec{MA} = \frac{(10; 3; \frac{5}{3}; -\frac{5}{3})}{|\vec{MA}|^2} (do đó, có một điều kỳ lạ khác trong Hình 1: trên thực tế, MC⃗⋅MA⃗>∣MA⃗∣\vec{MC} \cdot \vec{MA} > |\vec{MA}|; Điều này một lần nữa không ảnh hưởng đến tính chính xác của các tính toán của chúng tôi; nếu bạn có nhu cầu, hãy vẽ đúng) và MC⃗2=MC⃗−MC⃗1=(−1;13;103;83)∣MA⃗∣2\vec{MC}_2 = \vec{MC} - \vec{MC}_1 = \frac{(-1; \frac{1}{3}; \frac{10}{3}; \frac{8}{3})}{|\vec{MA}|^2}. Góc giữa các vectơ MB⃗2\vec{MB}_2 Và MC⃗2\vec{MC}_2 - chúng ta sẽ loại trừ nó. cos⁡(MB⃗2,MC⃗2)=MB⃗2⋅MC⃗2∣MB⃗2∣⋅∣MC⃗2∣=333055\cos(\vec{MB}_2, \vec{MC}_2) = \frac{\vec{MB}_2 \cdot \vec{MC}_2}{|\vec{MB}_2| \cdot |\vec{MC}_2|} = \frac{3\sqrt{330}}{55}.

Tờ 60

tr. 58Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

58

Về việc giảm chỉ số

  1. {1,5,191−28150}\{1, 5, \frac{191 - \sqrt{281}}{50}\}. Gợi ý. u2=∣u∣\sqrt{u^2} = |u|.
  2. {−7,1}\{-7, 1\}. Gợi ý. u26=∣u∣3;(u+v)3=u3+v3+3uv(u+v)\sqrt[6]{u^2} = \sqrt[3]{|u|}; (u + v)^3 = u^3 + v^3 + 3uv(u + v).
  3. [−2;−32]∪[12;2]\left[ -2; -\frac{3}{2} \right] \cup \left[ \frac{1}{2}; 2 \right]. Gợi ý. 2(2±4−x2)=(2+x±2−x)22(2 \pm \sqrt{4} - x^2) = (\sqrt{2} + x \pm \sqrt{2} - x)^2. Do đó, các bất đẳng thức này tương đương với bất đẳng thức 2+x+2−x−∣2+x−2−x∣<2(2x2+3x+1)\sqrt{2+x} + \sqrt{2-x} - |\sqrt{2+x} - \sqrt{2-x}| < \sqrt{2(2x^2 + 3x + 1)}; tương đương với tổng thể của hệ thống
    {x⩾022−x<2(2x2+3x+1)x<022+x<2(2x2+3x+1)\left\{ \begin{array}{l} x \geqslant 0 \\ 2\sqrt{2} - x < \sqrt{2(2x^2 + 3x + 1)} \\ x < 0 \\ 2\sqrt{2} + x < \sqrt{2(2x^2 + 3x + 1)} \end{array} \right.
    Đại học bang Kiev được đặt theo tên. T. G. Shevchenko

Matematika
Bài thi viết
Tùy chọn 1

  1. 38r\frac{3}{8} r. Gợi ý. Xem hình. 2.
  2. PQ⃗=−12a⃗−16b⃗+13c⃗\vec{PQ} = -\frac{1}{2} \vec{a} - \frac{1}{6} \vec{b} + \frac{1}{3} \vec{c}. Gợi ý. Xem § 22 của sổ tay “Hình học 9-10”.
  3. x=±arccos⁡14+2πk(k∈Z)x = \pm \arccos \frac{1}{4} + 2\pi k (k \in \mathbb{Z}).
  4. max⁡S(c)=S(2)=9,min⁡S(c)=S(1)=1\max S(c) = S(2) = 9, \min S(c) = S(1) = 1.
    Tùy chọn 2
  5. 454πR2\frac{45}{4} \pi R^2.
  6. [3−132;0]∪[3−52]∪[2;3+52]\left[ \frac{3 - \sqrt{13}}{2}; 0 \right] \cup \left[ \frac{3 - \sqrt{5}}{2} \right] \cup \left[ 2; \frac{3 + \sqrt{5}}{2} \right].
  7. {(π6+πk;−76π+πk)}(k∈Z)\left\{ \left( \frac{\pi}{6} + \pi k; -\frac{7}{6} \pi + \pi k \right) \right\} (k \in \mathbb{Z}).
  8. 1003\sqrt[3]{100}.
    Tùy chọn 3
  9. k⩽0k \leqslant 0 và k=4ek = 4e.
  10. x=−12arctg17+π2k(k∈Z)x = -\frac{1}{2} \arctg \frac{1}{7} + \frac{\pi}{2} k (k \in \mathbb{Z}).
  11. 0;12∪[243;+∞]0; \frac{1}{2} \cup \left[ 2\sqrt[3]{4}; + \infty \right].
  12. 3 см23 \text{ см}^2.
    Tùy chọn 4
  13. 23b3⋅cos⁡3a2⋅tgφ\frac{2}{3} b^3 \cdot \cos^3 \frac{a}{2} \cdot \mathrm{tg} \varphi.
  14. x1=π2k,x2=π5l(k,l∈Z)x_1 = \frac{\pi}{2} k, x_2 = \frac{\pi}{5} l (k, l \in \mathbb{Z}).
  15. 0;110∪[10;+∞]0; \frac{1}{10} \cup [10; + \infty].

Bài toán thi vấn đáp

  1. a∈]−1;1[,b∈]−1;1[a \in ] - 1; 1[, b \in ] - 1; 1[.
  2. 94381\frac{943}{81}.
  3. a) 2. Gợi ý. Vẽ đồ thị của hàm số y=x4+x3−10;6)y = x^4 + x^3 - 10; 6) 4; b) 4.5. a) a<−3a < -3;
  1. 0<a<4e20 < a < \frac{4}{e^2}; b) 0<a<1e0 < a < \frac{1}{e}.
  1. a) {1,11}\{1, 11\};

Hình 2.
6) {110,2,1000};\left\{ \frac{1}{10}, 2, 1000 \right\}; b) {−23π,π2,±23π−2πk(k∈N),±π3+2πl(l∈N)}\left\{ -\frac{2}{3} \pi, \frac{\pi}{2}, \pm \frac{2}{3} \pi - 2\pi k (k \in \mathbb{N}), \pm \frac{\pi}{3} + 2\pi l (l \in \mathbb{N}) \right\}.
7. a) ]0;3]∪[4;5]] 0; 3] \cup [4; 5]; 6) [−2;−1]∪[−1;0]∪[1]∪[1;2][-2; -1] \cup [-1; 0] \cup [1] \cup [1; 2].
8. {(−1;0),(1;0),(2;−1),(2;1),(3;−2),(3;2)}\{(-1; 0), (1; 0), (2; -1), (2; 1), (3; -2), (3; 2)\}.
10. Giảm khoảng thời gian ]−∞;−2],[−2;0]] - \infty; -2], [-\sqrt{2}; 0] và [2;2][\sqrt{2}; 2], tăng khoảng thời gian [−2;−2],[0;2][-2; -\sqrt{2}], [0; \sqrt{2}] và [2;+∞[[2; +\infty[,
điểm tối thiểu x=−2x = -2, x=0x = 0 và x=2x = 2, điểm tối đa x=−2x = -\sqrt{2} và x=2x = \sqrt{2}.
11. a) Tại ]−∞;13] - \infty; \frac{1}{3}] tăng, x=13x = \frac{1}{3} là điểm cực đại, tại [13;+∞][\frac{1}{3}; + \infty] [giảm. 6) Khoảng giảm dần ]0;1[] 0; 1[ và ]1;e]] 1; e], x=ex = e là điểm tối thiểu, [e;+∞[[e; + \infty[ là khoảng tăng dần.
12. Gợi ý. Khám phá y′y'.
13. arccos 47=arctg32\sqrt{\frac{4}{7}} = \arctg \frac{\sqrt{3}}{2}.
14. ±2\pm \sqrt{2}.
15. 0. 16. π2\frac{\pi}{2}. 17. 2π9(8−5ln⁡3)\frac{2\pi}{9} (8 - 5\ln 3). 18. Gợi ý. M⃗M1=N⃗N1\vec{M}M_1 = \vec{N}N_1.
19. Gợi ý. CA⃗+CB⃗=2CM⃗\vec{CA} + \vec{CB} = 2\vec{CM}.
20. Gợi ý. Diện tích của tam giác là S=a+b+c2r=abc4RS = \frac{a + b + c}{2} r = \frac{abc}{4R}.
21. Gợi ý. AKB⃗=ABC⃗\vec{AKB} = \vec{ABC} (K là giao điểm của đường kính đi qua AA với đường tròn).
24. Gợi ý. x2+y2+z2x^2 + y^2 + z^2 là bình phương khoảng cách từ điểm gốc đến điểm (x;y;z)(x; y; z).

Đại học bang Rostov được đặt theo tên. M. A. Suslova
Matematika
Tùy chọn 1

  1. 2πrsin⁡2a1+sin⁡2a\frac{2\pi r}{\sin^2 a} \sqrt{1 + \sin^2 a}. Gợi ý. Đặt O1O_1 là tâm của đường tròn nội tiếp, O1M∥ADO_1M \parallel AD (ký hiệu trong Hình 3), MO2⊥ABMO_2 \perp AB; thì O2O_2 là tâm của đường tròn ngoại tiếp. ∣AD∣+∣BC∣=∣AB∣|AD| + |BC| = |AB|.
  2. Đối với a<0a < 0 các tiếp tuyến cần thiết không tồn tại, đối với a=0a = 0 có một tiếp tuyến y=−2xy = -2x, đối với a>0a > 0 có hai tiếp tuyến: y=−2(a+1)x+ay = -2(\sqrt{a} + 1)x + a và y=−2(−a+1)x+ay = -2(-\sqrt{a} + 1)x + a.
  3. x=(−1)kπ3+2πk(k∈Z)x = (-1)^k \frac{\pi}{3} + 2\pi k (k \in \mathbb{Z}).
  4. arccos 110\frac{1}{\sqrt{10}}.
    Tùy chọn 2
  5. 2arcsin⁡3cos⁡2a+122\arcsin \frac{\sqrt{3} \cos^2 a + 1}{2}.

Tờ 61

tr. 59Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

59

Hình 3.

  1. 52c\frac{5}{2} c.
  2. x1=π8+π4k,x2=±π9+23πl(k,l∈Z)x_1 = \frac{\pi}{8} + \frac{\pi}{4} k, x_2 = \pm \frac{\pi}{9} + \frac{2}{3} \pi l (k, l \in \mathbb{Z}).
  3. ] 3; 9[.
    Tùy chọn 3.
  4. 2 arctg r2H\frac{r}{2H}.
  5. x=−π4+πk(k∈Z)x = -\frac{\pi}{4} + \pi k (k \in \mathbb{Z}).
  6. [1;2[∪]2;3][1; 2 [ \cup ] 2; 3].
  7. f(x,y)=y+xy,f(9;0,04)=0,64f(x, y) = y + \sqrt{xy}, f(9; 0, 04) = 0, 64.

Tùy chọn 4

  1. V=d3⋅sin⁡2α⋅cos⁡2αV = d^3 \cdot \sin^2 \alpha \cdot \sqrt{\cos 2\alpha}, âm lượng tối đa là α=arctg22\alpha = \arctg \frac{\sqrt{2}}{2}.
  2. x1=(−1)karcsin⁡34+πk,x2=−π2+2πl(k,l∈Z)x_1 = (-1)^k \arcsin \frac{3}{4} + \pi k, x_2 = -\frac{\pi}{2} + 2\pi l (k, l \in \mathbb{Z}).
  3. ]−12;−14]∪[12;1]] -\frac{1}{2}; -\frac{1}{4} ] \cup [\frac{1}{2}; 1].
  4. 23\frac{2}{3}.

Tùy chọn 5

  1. 233R\frac{2\sqrt{3}}{3} R.
  2. x1=π4+πk,x2=−arctg3+πl(k,l∈Z)x_1 = \frac{\pi}{4} + \pi k, x_2 = -\arctg 3 + \pi l (k, l \in \mathbb{Z}).
  3. ]−∞;−12]∪[0;1]] -\infty; -\frac{1}{2} ] \cup [0; 1].

Đại học bang Tajik được đặt theo tên. V. I. Lênin

Toán học

Tùy chọn 1

  1. arcsin⁡12\arcsin \frac{1}{\sqrt{2}}.
  2. q=13,S7=537981q = \frac{1}{3}, S_7 = 53 \frac{79}{81}.
  3. ] 0; 27[.

Tùy chọn 2

  1. a2sin⁡α⋅(1+cos⁡α)cos⁡2a^2 \sin \alpha \cdot (1 + \cos \alpha) \cos^2.
  2. 23\frac{2}{3}.
  3. [(3;9),(9;3)][(3; 9), (9; 3)].
  4. x=±12arccos⁡(21−4)+πk(k∈Z)x = \pm \frac{1}{2} \arccos (\sqrt{21} - 4) + \pi k (k \in \mathbb{Z}).
  5. [−2;2][-2; 2].

Tùy chọn 3

  1. a(3+12)a \left( \sqrt{3} + \frac{1}{2} \right).

  2. Điểm cực trị: x=2πk(k∈Z)x = 2\pi k (k \in \mathbb{Z}) - điểm tối đa (trong đó y=66y = 66) và x=π+2πl(l∈Z)x = \pi + 2\pi l (l \in \mathbb{Z}) - điểm tối thiểu (trong đó y=52y = 52).

  3. 51125 \frac{1}{12}.

  4. {(5;2)}\{(5; 2)\}.

  5. ]23π+2πk;π+2πk[∪]43π+2πl;2π+2πl[(k,l∈Z)]] \frac{2}{3} \pi + 2\pi k; \pi + 2\pi k \left[ \cup \right] \frac{4}{3} \pi + 2\pi l; 2\pi + 2\pi l \left[ (k, l \in \mathbb{Z}) \right].

Tùy chọn 4

  1. [A1B1][A_1 B_1] - đường giữa.
  2. {(3;0),(−13;−53)}\{(3; 0), \left(-\frac{1}{3}; -\frac{5}{3}\right)\}.
  3. x1=π+2πk,x2=±23π+2πl(k,l∈Z)x_1 = \pi + 2\pi k, x_2 = \pm \frac{2}{3} \pi + 2\pi l (k, l \in \mathbb{Z}).
  4. {100,110}\{100, \frac{1}{\sqrt{10}}\}.

Đại học bang Kharkov được đặt theo tên. A. M. Gorky

Vật lý

  1. μ=hl+s=0,05\mu = \frac{h}{l + s} = 0, 05.
  2. H=2,5R=20 mH = 2, 5 R = 20 \text{ m}.
  3. αmin⁡=arctg1−μ1μ22μ2=45∘\alpha_{\min} = \arctg \frac{1 - \mu_1 \mu_2}{2 \mu_2} = 45^\circ.
  4. h=H(ϱ0ϱ−1)=9 cmh = H \left( \frac{\varrho_0}{\varrho} - 1 \right) = 9 \text{ cm} (ở đây ϱ0=1 г/cm3\varrho_0 = 1 \text{ г/cm}^3 là mật độ của nước).
  5. v=2(c(t2−t1)+λ)≈366 m/cv = \sqrt{2 (c(t_2 - t_1) + \lambda)} \approx 366 \text{ m/c}.
  6. VB=V(pTBp0+ϱgH)T−1)≈4,3 m3V_B = V \left( \frac{p T_B}{p_0 + \varrho g H) T} - 1 \right) \approx 4, 3 \text{ m}^3 (ở đây p0=105 H/m2p_0 = 10^5 \text{ H/m}^2 là áp suất khí quyển).
  7. I=ER=3 AI = \frac{E}{R} = 3 \text{ A}.
  8. I=PU0(1−k)=1,05 AI = \frac{P}{U_0 (1 - k)} = 1, 05 \text{ A}; S=2Pϱlk(1−k)U02≈3,6⋅10−6 m2S = \frac{2 P \varrho l}{k (1 - k) U_0^2} \approx 3, 6 \cdot 10^{-6} \text{ m}^2; m=2ϱ0lS≈32 256 кгm = 2 \varrho_0 l S \approx 32 \, 256 \text{ кг}.
  9. H=nh=2,66 mH = nh = 2, 66 \text{ m}.
  10. φ=hceλ−Ae≈1,7 B\varphi = \frac{h c}{e \lambda} - \frac{A}{e} \approx 1, 7 \text{ B} (ở đây c=3⋅108 m/cc = 3 \cdot 10^8 \text{ m/c} là tốc độ ánh sáng).

Viện sư phạm bang Voroshilovgrad được đặt theo tên. T. G. Shevchenko

Vật lý

  1. vcpvmax⁡=2snvmax⁡≈0,3\frac{v_{cp}}{v_{\max}} = \frac{2 s n}{v_{\max}} \approx 0, 3.
  2. Xem hình. 4.
  3. Trong phần 1-2, công mà khí thực hiện là âm (A<0A < 0) và một lượng khí nhất định được thải ra môi trường (Q<0Q < 0). Tương tự, ở phần 2-3 A>0A > 0 và Q>0Q > 0; trong phần 3—1 A=0A = 0 và Q<0Q < 0; trong quy trình 1-2-3-1 A>0A > 0 và Q>0Q > 0.
  4. ΔT=πMcϱSl≈5,6 K\Delta T = \frac{\pi M}{c \varrho Sl} \approx 5, 6 \text{ K}.
  5. Trong trường hợp đầu tiên, sự thay đổi về điểm (ΔI1=4 A\Delta I_1 = 4 \text{ A}) lớn hơn trong trường hợp thứ hai (ΔI2≈0,34 A\Delta I_2 \approx 0, 34 \text{ A}). Độ nhạy của mạch đầu tiên là (ΔIΔR)1=\left(\frac{\Delta I}{\Delta R}\right)_1 =

Tờ 63

tr. 61Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

61

Hình 5.

có lời giải a=36,b=15a=36, b=15 duy nhất đáp ứng mọi điều kiện bài toán.
2. {(8;−1)}\{(8; -1)\}. Gợi ý. Từ phương trình đầu tiên x−y≤3\sqrt{x-y} \leq 3, từ phương trình thứ hai x−y−9≥0x-y-9 \geq 0, x−y≥9x-y \geq 9, x−y≥3\sqrt{x-y} \geq 3.
3. x=π3+2πkx = \frac{\pi}{3} + 2\pi k (k∈Zk \in \mathbb{Z}). Gợi ý. Phương trình này tương đương với hệ
{cos⁡3x=−1sin⁡(2x−7π6)=−1.\begin{cases} \cos 3x = -1 \\ \sin \left(2x - \frac{7\pi}{6}\right) = -1. \end{cases}
4. 10π3\frac{10\pi}{3} xem Gợi ý. Tam giác ABCABC này đồng dạng với tam giác OHMOHM (ký hiệu ở Hình 5).
5. M(0;0;23),N(13;13;23)M \left(0; 0; \frac{2}{3}\right), N \left(\frac{1}{3}; \frac{1}{3}; \frac{2}{3}\right). Gợi ý. Vectơ MN→\overrightarrow{MN} song song với bisserris của góc tọa độ thứ nhất của mặt phẳng xOyxOy.

Vật lý

  1. v(t)=x′(t)=−30t4+30;a(t)=v′(t)=x′′(t)=−120t3;x(τ)=24v(t) = x'(t) = -30t^4 + 30; a(t) = v'(t) = x''(t) = -120t^3; x(\tau) = 24 m; v(τ)=0;a(τ)=−120v(\tau) = 0; a(\tau) = -120 m/s2^2.
  2. Tuyên bố này là đúng.
  3. p=3ϱ1ϱ2ghϱ1+2ϱ2≈7p = \frac{3\varrho_1\varrho_2gh}{\varrho_1 + 2\varrho_2} \approx 7 kPa.
  4. Δm=ϱ1100%μVR(pH2T2−pH1T1)≈4,6\Delta m = \frac{\varrho_1}{100\%} \frac{\mu V}{R} \left( \frac{p_{H2}}{T_2} - \frac{p_{H1}}{T_1} \right) \approx 4,6 kg.
  5. ΔU=Q=32pVTΔT≈155\Delta U = Q = \frac{3}{2} \frac{pV}{T} \Delta T \approx 155 J.
  6. q=It/2=25q = It/2 = 25Cl.
  7. IK=EI−IR=0,21I_K = \frac{\mathcal{E}}{I} - IR = 0,21 A.
  8. p=qBR≈1,3⋅10−18p = qBR \approx 1,3 \cdot 10^{-18} kg m/s; E=q2B2R2/(2m)≈1,3⋅10−10E = q^2B^2R^2/(2m) \approx 1,3 \cdot 10^{-10} J.
  9. f=dFd−F=40f = \frac{dF}{d-F} = 40cm; ảnh là thật, lật nó lại và trao đổi nó với vật.
  10. ΔE=hc(1λ1+1λ2)≈13\Delta E = hc \left( \frac{1}{\lambda_1} + \frac{1}{\lambda_2} \right) \approx 13 eV.

Viện đường tự trị Moscow

Matematika
Tùy chọn 1

      1. {−1;12}\left\{ -1; \frac{1}{2} \right\}. 3. {76}\{76\}. 4. {1}\{1\}. 5. {9}\{9\}.
  1. 32\frac{3}{2}. 7. 2. 8. 15. 9. 123. 10. 12.

Tùy chọn 2

  1. 67,5∘,90∘67,5^\circ, 90^\circ. 2. 2. 3. max⁡[−1;2]f(x)=f(−1)=f(2)=2\max_{[-1; 2]} f(x) = f(-1) = f(2) = 2, min⁡[−1;2]f(x)=f(1)=−2\min_{[-1; 2]} f(x) = f(1) = -2. 4. −34-\frac{3}{4}.
  2. 4,5. 6. 4.

Vật lý

  1. t=−v0+v02+2gπhgπ=10t = \frac{-v_0 + \sqrt{v_0^2 + 2g_{\pi}h}}{g_{\pi}} = 10 tr.
  2. μ=mgF=0,1\mu = \frac{mg}{F} = 0,1.
  3. vT=mqumu+mT=1,5v_T = \frac{m_qu}{m_u + m_T} = 1,5 m/s.
  4. h=4pϱg=40h = \frac{4p}{\varrho g} = 40 m.
  5. Q=cm(TK−T)+rm=268Q = cm(T_K - T) + rm = 268 kJ.
  6. đáp số đầu tiên là chính xác.
  7. Điện trường giảm đi 49 lần.
  8. P1/P2=0,1P_1/P_2 = 0,1.
  9. λ=hcW=550\lambda = \frac{hc}{W} = 550nm.
  10. H=hFd−F=1H = h \frac{F}{d-F} = 1 m.

Viện kiến ​​trúc Moscow
Matematika
2. log⁡mA⋅log⁡nA⋅log⁡pAlog⁡mnpA\frac{\log_m A \cdot \log_n A \cdot \log_p A}{\log_m n p A}. 4. a) {−41};6)\left\{ -41 \right\}; 6) x1=π6+π3x_1 = \frac{\pi}{6} + \frac{\pi}{3} k, x2=±arccos⁡(−1±54)+2πlx_2 = \pm \arccos \left( \frac{-1 \pm \sqrt{5}}{4} \right) + 2\pi l (k,l∈Zk, l \in \mathbb{Z}). 5. {(7;5)}\{(7; 5)\}. 6. a) {14;3}[;6][−2;2]\left\{ \frac{1}{4}; 3 \right\} [; 6] [-2; 2].
7. a) 2; 6) 2 sin 2. 8. 13\frac{1}{3}. 9. 12π2\frac{1}{2} \pi^2.

Vật lý

  1. a=Fcos⁡α−μ(mg−Fsin⁡α)m≈6,3a = \frac{F \cos \alpha - \mu(mg - F \sin \alpha)}{m} \approx 6,3 m/s2^2.
  2. v=gl/cos⁡αsin⁡α≈2,6v = \sqrt{g l / \cos \alpha \sin \alpha} \approx 2,6 m/s; T=2πl(cos⁡α)/g≈1,7T = 2\pi \sqrt{l(\cos \alpha)/g} \approx 1,7 tr.
  3. F=mgl(hμ−l2−h2)≈27,4F = \frac{mg}{l} \left( \frac{h}{\mu} - \sqrt{l^2 - h^2} \right) \approx 27,4 H.
  4. Trọng tâm của hệ tại x=m2(l/2+R2)−m1(l/2+R1)m1+m2+m3=4,5x = \frac{m_2(l/2 + R_2) - m_1(l/2 + R_1)}{m_1 + m_2 + m_3} = 4,5 cm
    ở bên phải tâm của thanh.
  5. A=mh(g+2h/t2)=15150A = mh(g + 2h/t^2) = 15150 J.
  6. h=2p0ϱg≈20,4h = \frac{2p_0}{\varrho g} \approx 20,4 m (ở đây p0=105p_0 = 10^5 Pa là áp suất khí quyển bình thường, ϱ=103\varrho = 10^3 kg/m3^3 là mật độ của nước).

Tờ 66

tr. 64Chép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

64

Hình 7. Hình 8.

Nghiên cứu các bảng, chúng ta thấy rằng trong bất kỳ năm nào ngày thứ mười ba là thứ Hai ít nhất một lần và số lần nhiều nhất là 4.
4. Các hình tam giác ABCABC và A1B1C1A_1B_1C_1 có các cặp cạnh song song (Hình 8); do đó, chúng sẵn sàng và giao nhau ở tâm của sự sẵn sàng.
5. Hãy tô màu các ô vuông bằng ba màu theo hai cách (xem Hình 9):

Hình 9. Hình 10

Trong cả hai trường hợp, một ô được sơn bằng sơn đỏ hóa ra là không cần thiết, vì khi đặt hình chữ nhật 1×31 \times 3 cả ba màu đều bị che phủ. Nhưng trong cả hai trường hợp, màu sơn đỏ vẫn ở cùng một chỗ, chỉ ở chính giữa hình vuông. Điều này có nghĩa là chỉ có ô trung tâm mới có thể được cắt ra khỏi hình vuông của chúng ta. Cách cắt hình kết quả được thể hiện trong Hình 10.

Tổng biên tập - Viện sĩ I. K. Kikoin
Phó Tổng biên tập thứ nhất - Viện sĩ A. N. Kolmogorov
Phó tổng biên tập: M. N. Danilcheva, V. A. Leshkovtsev, Yu. P. Sollovev

BAN BIÊN TẬP: L. G. Aslamazov, M. I. Bashmkov, V. E. Belonuchkin, V. G. Boltyansky, A. A. Borovoy, Yu. M. Brook, V. V. Vavilov, N. B. Vasiliev, S. M. Voronin, B. V. Gnedenko, V. L. Gutenmacher, N. P. Dolbilin, V. N. Dubrovsky, A. N. Zemlykov, A. R. Zilberman, A. I. Klimanov, S. M. Kozel, S. S. Krotov, L. D. Kudryavtsev, A. A. Mikhailov, E. M. Nikshin, S. P. Novikov, M. K. Potapov, V. G. Razumovsky, N. A. Rodina, N. K. Rozov, A. P. Savin, Ya. A. Smorodinsky, A. B. Sosinsky, V. M. Uroev, V. A. Fabrikant

BAN BIÊN TẬP: A. M. Baldin, S. T. Belyaev, B. B. Bukhovtsev, E. P. Velikhov, I. Ya. Verchenko, B. V. Vozdvizhensky, G. V. Dorofeev, N. A. Erpmolaeva, A. P. Ershov, V. G. Zubov, Yu. B. Ivanov, L. V. Kantorovich, P. L. Kapitsa, V. A. Kirillin, G. L. Kotkin, R. N. Kuzmin, A. A. Logunov, V. V. Mozhaev, V. A. Orlov, N. A. Patrikeeva, A. V. Peryshkin, R. Z. Sagdeev, S. L. Sobolev, A. L. Stasenko, I. K. Surin, E. L. Surkov, L. D. Faddeev, V. V. Firsov, G. N. Ykovlev

Số đã được chuẩn bị:
A. Vilenkin, A. Egorov, I. Klumova, T. Petrova,
A. Sosinsky, V. Tikhomirova, Y. Shikhanovich

Số đã được phát hành:
L. Denisenko, M. Dubakh, G. Krasnikov, N. Kuzmin, E. Nazarov, I. Smirnova

Trưởng biên tập L. Chernova

Biên tập nghệ thuật T. Makarova

Người hiệu đính N. Dorokhova

117071, Moscow, Đại lộ Leninsky, 15,
“Fizmatlit”, «Kvant», tel. 234-08-21
Giao hàng vào ngày 17/04/82. Ký xuất bản ngày 28/05/82
in offset
Giấy 70 108 1/16. Vật lý. lò nướng l. 4
Lò nướng có điều kiện l. 5.60 Học thuật-ed.-l. 7,50 T-12031
Giá 40 kopecks. Đặt hàng 953. Lưu hành 181.270 bản.

Lệnh thay thế lao động đỏ
Nhà máy in Chekhov
VO “Soyuzpolygraphrom”
Ủy ban Nhà nước Liên Xô
cho công việc xuất bản và in ấn
và buôn bán sách
Chekhov, khu vực Moscow

Tờ 68

không đánh sốChép lại từ bản quét · Bản dịch sơ bộ, chất lượng thấp

Trên trang bìa này, chúng tôi đăng bản sao lại tác phẩm “Không gian ống kính” của A. T. Fomenko. Bản sao của tác phẩm khác được đặt trên trang thứ hai của trang bìa.

Giá 40 kopecks.
Chỉ số 70465