Подробное решение С-37. вариант № 3 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. Построение графика уравнения $\left(\sqrt{x-4} + y\right)^2 + |x + y| = 0$
Левая часть уравнения представляет собой сумму двух неотрицательных слагаемых:
$$\left(\sqrt{x-4} + y\right)^2 \geqslant 0 \quad \text{и} \quad |x + y| \geqslant 0$$
Сумма двух неотрицательных выражений равна нулю тогда и только тогда, когда каждое из них одновременно равно нулю:
$$\begin{cases} \sqrt{x-4} + y = 0, \\ x + y = 0. \end{cases}$$
1. Найдём область допустимых значений (ОДЗ):
выражение под знаком квадратного корня должно быть неотрицательным:
$$x - 4 \geqslant 0 \implies x \geqslant 4$$
2. Из второго уравнения выразим переменную $y$:
$$y = -x$$
3. Подставим полученное выражение для $y$ в первое уравнение:
$$\sqrt{x-4} + (-x) = 0$$
$$\sqrt{x-4} = x$$
Так как $x \geqslant 4$, обе части уравнения неотрицательны. Возведём обе части в квадрат:
$$x - 4 = x^2$$
$$x^2 - x + 4 = 0$$
4. Найдём дискриминант полученного квадратного уравнения:
$$D = (-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 4 = 1 - 16 = -15 < 0$$
Так как дискриминант меньше нуля, уравнение не имеет действительных корней. Следовательно, исходная система не имеет решений.
**Ответ:**
График уравнения не содержит ни одной точки (множество точек пусто).
---
### 2. Построение графика уравнения $|y| = -\sqrt{9 - x^2}$ и нахождение площади фигуры
1. Исследуем значения левой и правой частей уравнения:
- Левая часть содержит модуль, следовательно, $|y| \geqslant 0$ при любых $y \in \mathbb{R}$.
- Правая часть содержит арифметический квадратный корень со знаком «минус», следовательно, $-\sqrt{9 - x^2} \leqslant 0$ при всех $x$ из области определения ($9 - x^2 \geqslant 0 \iff -3 \leqslant x \leqslant 3$).
2. Равенство неотрицательного и неположительного выражений возможно только в случае, когда обе части одновременно равны нулю:
$$\begin{cases} |y| = 0, \\ -\sqrt{9 - x^2} = 0. \end{cases} \iff \begin{cases} y = 0, \\ 9 - x^2 = 0 \end{cases} \iff \begin{cases} y = 0, \\ x = \pm 3. \end{cases}$$
Таким образом, графиком данного уравнения являются всего две изолированные точки на оси абсцисс:
$$A(-3; 0) \quad \text{и} \quad B(3; 0)$$
Так как график состоит лишь из двух точек, он не образует замкнутой линии и не ограничивает плоскую геометрическую фигуру. Площадь такой «фигуры» равна $0$.
*Примечание (в случае опечатки в условии):*
Если в условии знак «минус» перед корнем отсутствует и уравнение имеет вид $|y| = \sqrt{9 - x^2}$, то:
$$y^2 = 9 - x^2 \iff x^2 + y^2 = 9$$
Графиком такого уравнения является окружность с центром в начале координат $(0; 0)$ и радиусом $R = 3$. Фигура, ограниченная этим графиком, — круг радиуса $R = 3$, а её площадь вычисляется по формуле:
$$S = \pi R^2 = \pi \cdot 3^2 = 9\pi$$
**Ответ:**
График состоит из двух точек $(-3; 0)$ и $(3; 0)$; фигура не ограничена (площадь равна $0$). При отсутствии минуса в условии: график — окружность $x^2 + y^2 = 9$, площадь круга равна $9\pi$.
---
### 3. Построение множества точек, удовлетворяющих системе неравенств
$$\begin{cases} y < x^2 - 4x + 3, \\ y > x - 1. \end{cases}$$
1. **Первое неравенство: $y < x^2 - 4x + 3$.**
- Границей области является парабола $y = x^2 - 4x + 3$.
- Ветви параболы направлены вверх ($a = 1 > 0$).
- Координаты вершины параболы:
$$x_{\text{в}} = -\frac{b}{2a} = -\frac{-4}{2 \cdot 1} = 2$$
$$y_{\text{в}} = 2^2 - 4 \cdot 2 + 3 = 4 - 8 + 3 = -1$$
Вершина находится в точке $(2; -1)$.
- Точки пересечения с осью $Ox$ ($y = 0$):
$$x^2 - 4x + 3 = 0 \implies (x - 1)(x - 3) = 0 \implies x_1 = 1, \; x_2 = 3$$
Точки: $(1; 0)$ и $(3; 0)$.
- Точка пересечения с осью $Oy$ ($x = 0$): $(0; 3)$.
- Так как неравенство строгое ($<$), линия параболы изображается **пунктиром**. Решением неравенства является область, лежащая **ниже** параболы.
2. **Второе неравенство: $y > x - 1$.**
- Границей области является прямая $y = x - 1$.
- Построим её по двум точкам: $(0; -1)$ и $(1; 0)$.
- Так как неравенство строгое ($>$), прямая изображается **пунктиром**. Решением неравенства является область, лежащая **выше** прямой.
3. **Точки пересечения границ:**
Приравняем правые части уравнений границ:
$$x^2 - 4x + 3 = x - 1$$
$$x^2 - 5x + 4 = 0$$
$$(x - 1)(x - 4) = 0 \implies x_1 = 1, \; x_2 = 4$$
Найдём соответствующие ординаты:
- при $x = 1$: $y = 1 - 1 = 0 \implies (1; 0)$;
- при $x = 4$: $y = 4 - 1 = 3 \implies (4; 3)$.
4. **Определение общей области:**
Условиям $y < x^2 - 4x + 3$ и $y > x - 1$ одновременно удовлетворяют точки, для которых выполняется двойное неравенство:
$$x - 1 < y < x^2 - 4x + 3$$
Такое неравенство имеет смысл только тогда, когда $x - 1 < x^2 - 4x + 3$, то есть при $x < 1$ или $x > 4$.
Таким образом, искомое множество точек состоит из двух бесконечных областей, расположенных между прямой и ветвями параболы:
1. Левая область: при $x < 1$, лежащая выше прямой $y = x - 1$ и ниже левой ветви параболы (содержит, например, точку $(0; 0)$);
2. Правая область: при $x > 4$, лежащая выше прямой $y = x - 1$ и ниже правой ветви параболы (содержит, например, точку $(5; 6)$).
Сами линии границ (парабола и прямая), а также точки их пересечения $(1; 0)$ и $(4; 3)$ в решение не входят и выкалываются (изображаются пунктиром).
**Ответ:**
Множество точек представляет собой объединение двух открытых областей, расположенных строго выше пунктирной прямой $y = x - 1$ и строго ниже пунктирной параболы $y = x^2 - 4x + 3$ (при $x < 1$ и при $x > 4$).