Подробное решение С-13. вариант № 4 по алгебре самостоятельные работы (Мордкович) для учащихся 11 класса Базовый уровень, авторов Александрова 2016-2019
Сохраняй ГДЗ в Избранное
Войди через VK — твой список решебников всегда под рукой
Ответ подготовлен нейросетью и может содержать ошибки
Объяснение и пошаговое решение
1. Функция $f(x) = \left(\frac{1}{2}\right)^x + 1$ определена на $\mathbb{R}$. Так как основание степени $0 < \frac{1}{2} < 1$, показательная функция $y = \left(\frac{1}{2}\right)^x$ является убывающей на всей числовой прямой, а значит, и функция $f(x)$ строго убывает на отрезке $[-2; 1]$.
Следовательно, своего наибольшего значения функция достигает на левом конце отрезка, а наименьшего — на правом:
$$y_{\text{наиб}} = f(-2) = \left(\frac{1}{2}\right)^{-2} + 1 = 2^2 + 1 = 4 + 1 = 5;$$
$$y_{\text{наим}} = f(1) = \left(\frac{1}{2}\right)^1 + 1 = \frac{1}{2} + 1 = 1{,}5.$$
**Ответ:** $y_{\text{наиб}} = 5$, $y_{\text{наим}} = 1{,}5$.
2. Пусть искомый отрезок имеет вид $[a; b]$.
Так как функция $f(x) = \left(\frac{1}{2}\right)^x + 1$ строго убывает на всей области определения, на отрезке $[a; b]$ она принимает наибольшее значение в левом конце ($x = a$), а наименьшее — в правом ($x = b$).
Составим и решим уравнения:
1) Для наибольшего значения:
$$f(a) = 17$$
$$\left(\frac{1}{2}\right)^a + 1 = 17$$
$$\left(\frac{1}{2}\right)^a = 16$$
$$2^{-a} = 2^4$$
$$-a = 4 \implies a = -4.$$
2) Для наименьшего значения:
$$f(b) = 3$$
$$\left(\frac{1}{2}\right)^b + 1 = 3$$
$$\left(\frac{1}{2}\right)^b = 2$$
$$2^{-b} = 2^1$$
$$-b = 1 \implies b = -1.$$
Таким образом, функция принимает наибольшее значение, равное 17, и наименьшее значение, равное 3, на отрезке $[-4; -1]$.
**Ответ:** $[-4; -1]$.
3. Решим уравнение:
$$\left(\frac{1}{2}\right)^x + 1 = 3x + 6.$$
Рассмотрим функции, стоящие в левой и правой частях уравнения:
- Функция $y = \left(\frac{1}{2}\right)^x + 1$ является строго убывающей на $\mathbb{R}$;
- Функция $y = 3x + 6$ является линейной с угловым коэффициентом $k = 3 > 0$, то есть строго возрастающей на $\mathbb{R}$.
Так как одна функция строго убывает, а другая строго возрастает, уравнение может иметь не более одного корня.
Подбором найдем значение $x = -1$:
- левая часть: $\left(\frac{1}{2}\right)^{-1} + 1 = 2 + 1 = 3$;
- правая часть: $3 \cdot (-1) + 6 = -3 + 6 = 3$.
Получили верное числовое равенство $3 = 3$, следовательно, $x = -1$ — единственный корень уравнения.
**Ответ:** $x = -1$.