ГДЗ по алгебре 11 класс Никольский Базовый и углубленный уровень номер / § 14 - 38
Авторы: Никольский С. М., Потапов М. К., Решетников Н. Н.
Тип книги: Учебник
Год: 2016
Подробное решение номер / § 14 № 38 по алгебре для учащихся 11 класса Базовый и углубленный уровень, авторов Никольский, Потапов, Решетников 2016
Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
### а)
$$
\begin{cases}
2x^2 + 1 = y - |\sin x| \\
\tan^2 x + y^2 = 1
\end{cases}
$$
1. Оценим переменную $y$ из второго уравнения системы:
Так как $\tan^2 x \ge 0$, то:
$$
y^2 = 1 - \tan^2 x \le 1 \implies -1 \le y \le 1
$$
Отсюда следует, что $y \le 1$.
2. Оценим переменную $y$ из первого уравнения системы:
Выразим $y$:
$$
y = 2x^2 + 1 + |\sin x|
$$
Так как для любого $x$ справедливы неравенства $2x^2 \ge 0$ и $|\sin x| \ge 0$, получаем:
$$
y = 2x^2 + 1 + |\sin x| \ge 0 + 1 + 0 = 1 \implies y \ge 1
$$
3. Из полученных условий $y \le 1$ и $y \ge 1$ следует, что $y = 1$.
4. Подставим $y = 1$ в выражение для $y$:
$$
2x^2 + 1 + |\sin x| = 1 \iff 2x^2 + |\sin x| = 0
$$
Сумма двух неотрицательных величин равна нулю тогда и только тогда, когда каждая из них равна нулю:
$$
\begin{cases}
2x^2 = 0 \\
|\sin x| = 0
\end{cases}
\iff x = 0
$$
5. Проверим пару $(0; 1)$ во втором уравнении системы:
$$
\tan^2 0 + 1^2 = 0 + 1 = 1 \quad \text{— верно.}
$$
**Ответ:** $(0; 1)$.
---
### б)
$$
\begin{cases}
2^{|x|} + |x| = y + x^2 \\
x^2 + y^2 = 1
\end{cases}
$$
1. Из второго уравнения системы:
$$
y^2 = 1 - x^2 \le 1 \implies -1 \le y \le 1
$$
Значит, $y \le 1$, а также $|x| \le 1$.
2. Из первого уравнения выразим $y$, учитывая, что $x^2 = |x|^2$:
$$
y = 2^{|x|} + |x| - |x|^2 = 2^{|x|} + |x|(1 - |x|)
$$
Так как $|x| \in [0; 1]$:
* $|x| \ge 0 \implies 2^{|x|} \ge 2^0 = 1$, причем равенство $2^{|x|} = 1$ достигается только при $|x| = 0$;
* $|x| \ge 0$ и $1 - |x| \ge 0 \implies |x|(1 - |x|) \ge 0$.
Следовательно:
$$
y = 2^{|x|} + |x|(1 - |x|) \ge 1 + 0 = 1
$$
3. Так как одновременно $y \le 1$ и $y \ge 1$, то $y = 1$.
4. Равенство $y = 1$ возможно только при условии:
$$
\begin{cases}
2^{|x|} = 1 \\
|x|(1 - |x|) = 0
\end{cases}
\iff |x| = 0 \iff x = 0
$$
5. Проверим пару $(0; 1)$ во втором уравнении:
$$
0^2 + 1^2 = 1 \quad \text{— верно.}
$$
**Ответ:** $(0; 1)$.
---
### в)
$$
\begin{cases}
x^2 + y^2 = 1 \\
x^5 + y^5 = 1
\end{cases}
$$
1. Из первого уравнения системы следует, что $x^2 \le 1$ и $y^2 \le 1$, откуда:
$$
-1 \le x \le 1, \quad -1 \le y \le 1
$$
2. Сравним $x^5$ и $x^2$ при условии $-1 \le x \le 1$:
* Если $x \in [0; 1]$, то $x^3 \le 1 \implies x^5 = x^2 \cdot x^3 \le x^2 \cdot 1 = x^2$;
* Если $x \in [-1; 0)$, то $x^5 < 0 \le x^2$.
Таким образом, для всех $x \in [-1; 1]$ выполняется неравенство:
$$
x^5 \le x^2
$$
Причем равенство $x^5 = x^2 \iff x^2(1 - x^3) = 0$ достигается только при $x = 0$ или $x = 1$.
3. Аналогично, для $y \in [-1; 1]$ выполняется неравенство:
$$
y^5 \le y^2
$$
Равенство достигается только при $y = 0$ или $y = 1$.
4. Сложим полученные неравенства:
$$
x^5 + y^5 \le x^2 + y^2 = 1
$$
По условию второго уравнения $x^5 + y^5 = 1$, значит, оба неравенства должны одновременно обращаться в равенства:
$$
\begin{cases}
x^5 = x^2 \\
y^5 = y^2
\end{cases}
\implies x \in \{0; 1\} \quad \text{и} \quad y \in \{0; 1\}
$$
5. С учетом уравнения $x^2 + y^2 = 1$:
* если $x = 0$, то $y^2 = 1 \implies y = 1$ (так как $y \in \{0; 1\}$);
* если $x = 1$, то $y^2 = 0 \implies y = 0$.
Получаем два решения: $(0; 1)$ и $(1; 0)$.
**Ответ:** $(0; 1), (1; 0)$.
Оцени решение:
Спасибо за оценку!