Математика задачи студенческих олимпиад. Задачник
.pdf
|
1 |
n |
Cn2 |
Cn3 ... |
|
0 |
1 |
n |
Cn2 ... |
|
||||
|
0 |
0 |
1 |
n ... |
1.6. A = |
||||
|
0 |
0 |
0 |
1 ... |
|
|
|
|
|
... ... ... ... ... |
||||
|
0 |
0 |
0 |
0 ... |
|
||||
n
Cnn−1 Cnn−2 .
Cnn−3
... 1
1.8. Cn1 Cm1 +Cn2 Cm2 |
+... +Cnn−1 Cmn−1 +Cnn Cmn (n ≤ m) . 1.9. 0. |
|||
1.10. |
a |
b |
, |
где a2 +bc =1 . 1.11.Указание. Вычесть из вто- |
A = |
|
|||
|
c |
−a |
|
|
рой и третьей строк первую. 1.12. Указание. Применить метод матема-
тической индукции. |
cos nϕ |
−sin nϕ |
. 1.13. Указание. Выделить |
A = |
|
||
|
sin nϕ |
cos nϕ |
|
полный квадрат в левой части и перейти к определителям. 1.14. Ука-
зание. Выяснить, когда определитель системы равен нулю. 1.15. 0. 1.16. Указание. Показать, что собственные числа рассматриваемой матрицы действительны и найти собственные векторы. 1.17. m = 7, k = 3.
1.18. 1 − p3 +3 pq −3q . Указание. Применить теорему Виета. 1.19. 0. Указание. Применить теорему Виета α + β + γ = 0. 1.20. 6465 . Указа-
ние. Применить теорему Виета. 1.21. Указание. Умножить все строки определителя на –1. 1.22. Минор данного элемента равен нулю.
|
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
1.23. |
|
|
. 1.28. (−1)n+1 ab(an−2 |
+ an−3b + an−4b2 +... +bn−2 ) . |
||||
|
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
||||
1.29. (−1)n+1 (n −1)2n−2 . 1.30. n + m – r. |
|
|
|
2.3. (a,b )+(b,c )+(c, a)= −6 . 2.4. |
1 |
|
. Указание. Выразить век- |
19 |
|||
|
2 |
|
|
тор MN через векторы AS и BC . 2.5. p =1. 2.6. α = 1. 2.8. 2π (сум-
81
ма внешних углов треугольника). 2.9. 0; 2; 4; 2
2; 2
5 . 2.10. a + b.
2.11. 3
15 . 2.12. 3x2 − 2xy +3y2 + 4x − 4 y = 0 .
2.13. |
x2 − 4xy + 4 y2 − 24x +8 y + 24 = 0 . |
|
2.14. |
24x2 − 2xy + 24 y2 −136x −186 y +1 = 0 . |
|
2.16. |
x + 7 y −6 = 0, |
x − y −6 = 0, 7x + y −10 = 0 . |
2.17. |
4x + 7 y −1 = 0; |
y −3 = 0; 4x +3y −5 = 0 . 2.18. Четверть эл- |
липса. 2.19. a) эллиптический параболоид; б) гиперболический параболоид. 2.20. Тень ограничена параболой. 2.21. Однополостный
гиперболоид. 2.22. 100 ; |
|
75 . 2.23. 169. 2.24. α ≠ |
10 |
. 2.25. 1. 2.28. По |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
параболе. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0, |
ab ≠ 0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a ≠ 0, b = |
0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.1. 2 / π. 3.2. 0. 3.3. 0. 3.4. |
|
an , |
|
. 3.5. 4034. 3.6. Ука- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 / b, a = 0, b ≠ |
0, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∞, |
|
a = b = 0. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
, |
|
x |
|
|
<1; |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
зание. Воспользоваться критерием Коши. 3.7. |
|
|
|
|
|
, |
|
x |
|
|
=1; |
||||||||||||||||||||||||||||
a) f (x) = |
3 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0, |
|
x |
|
>1. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0, |
|
x |
|
<1; |
|
|
|
|
|
1, |
|
0 < x ≤1; |
|
|
|
|
x, x < 0; |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
б) f (x) = |
|
, |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, x = 0; |
|||||||||||||||||
|
2 |
|
=1; в) f (x) = x, 1 < x < 2; |
г) f (x) = |
2 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
/ 2, x ≥ 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
1, |
|
x |
>1. |
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
1, |
x > 0. |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
a, |
|
x ≤ a; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
д) f (x) = |
|
. |
3.8. |
1 + |
13 . 3.9. 2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
x > a. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
x, |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
an |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.10. |
4 5. |
3.11. |
|
. |
3.12. |
|
Вычислить |
lim |
. |
0. |
|
|
|
3.13 |
|
3. |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n→∞ n! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
3.14. а. 3.15. 0,5. 3.16. 2/3. 3.17. 1. 3.18. |
0. 3.19. |
0. |
|
3.20. |
|
|
|
|
|
|
5 |
. |
|||||||||||||||||||||||||||
82
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b − a |
|
|
|
|
|
|
|
1 − 1 − 4a |
|
|||||||||||||||||||||
3.21. 0. 3.22. |
|
|
x |
= |
|
|
p |
, |
p (1;e], |
|
3.23. |
. |
|
3.24. |
. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
p |
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
p (e;∞). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
3.25. |
lim x |
|
= lim y |
|
|
|
= |
|
5 |
. 3.26. 1. 3.27. |
а) |
|
|
−1, |
б) |
не существует. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
n→∞ |
|
n |
n→∞ |
|
n |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
3.28. a + (a −b)(e−1 −1) . 3.29. e. 3.30. 3π. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.1. |
|
|
|
y = x + 6269 . |
4.3. |
Не |
|
|
верны |
(например, |
|
|
f (x) =1 +sin x ). |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
162 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 8 x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 x + 1 . |
||||||||||||||||||
4.5. |
|
|
|
f(x) |
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
const. |
|
4.6. |
|
|
y |
. |
|
|
4.7. |
|
|
y = |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
4 |
|
|
|||
4.8. P(x) = 1 x5 |
|
− |
5 x3 +15 x, A = |
15 . 4.9. 1. 4.10. 1. 4.11. y(1984) |
= 1983! . |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.12. |
|
|
|
′ |
2 |
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|||||||||||||
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.16. |
|
Указание. |
Применить |
|
теорему |
Лагранжа |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
(0) =18 . |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
к функции |
|
g(x) = f (x +1) − f (x) |
на |
|
отрезке [x; x+1]. |
|
4.17. Экс- |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
тремумов |
|
не |
имеет, |
уравнение f(x) |
|
= |
0 |
|
имеет |
|
|
1986 |
|
решений. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
4.18. f (x) |
= |
1 − x2 − |
4.19. {(x; y) / y > 0,5 +1,53 0,5x2 ; |
|
|
|
|
|
< ∞}. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7 |
7 x . |
|
|
x |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.24. 2n – 2. 4.26. |
f (x) = asin x, |
a R . 4.27. Не существует. 4.28. Ука- |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зание. Применить теорему Ролля к функции |
|
g(x) = e−x ∑ f (k ) (x) |
|
на |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
отрезке [a; b]. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k =0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
5.1. |
5 |
. |
|
5.2. Указание. Сделать замену x = π− y . 5.3. |
. Указание. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4 |
|
4 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Сделать замену x = π− y . 5.4. |
|
|
. Указание. Сделать замену x = –y. |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
4 |
|
|
|
|
3 |
|
|
n |
|
|||||||
5.5. |
|
|
|
P(x) = x4 + 2x3 + x2 − |
|
|
; ∑k4 = ∫P(x)dx = n |
|
|
|
+ n |
|
|
+ n |
|
|
− |
. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
k =1 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
2 |
|
|
3 |
|
|
|
30 |
|
|
||||||||||
5.6. |
|
|
|
|
ln |
|
x200 |
−1 |
|
−ln |
|
x |
|
+ c |
.5.7. |
|
|
e |
−1 .5.8. x −ln(x2 + ex +1) + c .5.9.0. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
100 |
|
|
|
|
|
|
4 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|||||||
5.10. |
|
|
|
Да, |
|
|
например, |
f (x) = |
|
|
|
|
|
. |
|
5.11. |
|
|
f (0) ≤ |
|
. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
ln 2 xln x |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 a |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∫ln xdx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
5.12. |
|
lim y |
|
= |
|
|
|
|
= 2 . |
5.13. |
|
lim y |
|
= e0 |
|
|
|
= e−1 |
|
(до |
вычисления |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
n |
∫ |
|
|
|
|
|
|
n |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
n→∞ |
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
83 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
предела необходимо прологарифмировать). 5.14. lim y |
n |
= |
∫ |
exdx = e −1. |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
n→∞ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
∫ln(1+x)dx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
5.15. |
lim yn = e0 |
= 4 |
(до вычисления предела необходимо про- |
|||||||||||||||||||
|
n→∞ |
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
π |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||
логарифмировать). |
5.17. |
|
arctg(sin x −cos x) + |
|
|
|
ln |
tg |
|
|
+ |
|
|
+ c. |
||||||||
3 |
|
3 |
2 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
||||||
5.19. 0. 5.20. 1. 5.21. 4πln2. 5.22. m = |
1 |
|
,V = |
π |
( |
e2 |
−3e +1 |
. 5.23. π. |
||||||||||||||
e −1 |
e −1 |
|||||||||||||||||||||
5.25. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
) |
4 |
|||||||||
f (x) = x2 . 5.27. Указание. Применить формулу Тейлора 1-го по- |
||||||||||||||||||||||
рядка с остаточным членом в форме Лагранжа. 5.28. π4 . 5.29. f (x) ≡ 0.
5.30. ln(ex f (x) +1) + c .
6.1. f (x; y) = |
1 |
2 |
).6.2.Да,например,f(x;y)=(x2 |
–1)4 –2(x2 –1)2 + |
|||||
2 (xy − y |
|
||||||||
|
|
|
|
9 |
|
|
3 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
+ y2. 6.3. Не существует. 6.4. 0. 6.5. 0. 6.6. Непрерывна. 6.7. V = 2 |
|
a |
|
|
|||||
|
|
|
|
||||||
6.8. Указание. |
|
|
1, |
x ≠ 0, y ≠ 0; |
|
|
|
||
Рассмотреть функцию f (x; y) = |
x = 0 или y = 0. |
||||||||
|
|
|
0, |
||||||
6.9. Дифференцируема в 2 / {(x;0) / x } (πk; 0), |
k . |
|
|
|
|||||
84
2. СТУДЕНЧЕСКИЕ ОЛИМПИАДЫ ПО МАТЕМАТИКЕ В НИТУ «МИСиС»
2.1. Олимпиада 2014/2015 учебного года
Вариант 1
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
sin x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
1. |
Вычислить предел lim |
tg2 x |
. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Вычислить интеграл ∫arctg |
|
|
x |
dx . |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
y 2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
||||||
3. |
Написать уравнения касательных к кривой |
|
|
|
+ |
|
|
=1, па- |
||||||||
4 |
3 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
раллельных прямой x + y = 1. Назвать кривую и сделать рисунок.
4.Пусть А – матрица порядка n × n такая, что A2 = A, Е – единичная матрица. Доказать, что определитель матрицы Е – А равен 0 или 1.
5.Вычислить f ′(2015), если f (x)= x(x −1)(x − 2) (x − 2015).
6.Функция f(x) дифференцируема на отрезке [2; 3] и f(3) – f(2) = 5. Доказать, что существует число c (2; 3) такое, что f ′(c) = 2c.
Вариант 2
|
|
tg x |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1. |
Вычислить предел lim |
sin2 x |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
x→0 |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1,25 |
|
|
|
|
|
)dx . |
|
|
|
|
|
|
||
|
Вычислить интеграл ∫ ln (x + |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2. |
|
x2 −1 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
2 |
|
y 2 |
||
3. |
Написать уравнения касательных к кривой |
|
|
|
+ |
|
=1, па- |
||||||||
|
|
||||||||||||||
раллельных прямой y – x = 1. |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
4 |
||||
Назвать кривую и сделать рисунок. |
|||||||||||||||
4.Пусть А – матрица порядка n × n такая, что A2 = A, Е – единичная матрица. Доказать, что определитель матрицы 2А – Е равен 1 или –1.
5.Вычислить f ′(0), если f (x)= (2x + 7) f (x2015 )+ 6 .
85
6.Функция f (x) дифференцируема на отрезке [1; 2] и f (2)− f (1)= 73. Доказать, что существует число c (1; 2) такое, что f ′(c)= c2 .
2.2. Олимпиада 2015/2016 учебного года
Вариант 1
1. Найти предел функции |
lim |
sin |
|
x +3 |
−sin |
x |
|
. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
x→+∞ cos x +3 + cos |
|
x |
|||||||
2. |
Доказать, |
|
что матричное уравнение X2 + |
|
4X + В = 0, где |
||||||||||
5 |
−1 |
−8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
−6 |
2 |
|
, не имеет решений среди матриц с действительны- |
||||||||||
B = |
|
||||||||||||||
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ми элементами. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3. Найти f ′(0), если f (x) = (3x + 2) f (x2016 )+ 2 . |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
π 2 |
x +sin2 x |
|
|
|
|
|
|
|
||
4. Вычислить интеграл ∫ |
dx . |
|
|
|
|
||||||||||
1 + cos x |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
||||
5. Функция f(x) непрерывна на [0; 2] и дифференцируема на (0; 2). Доказать, что если f(0) = f(2) = 0, то f ′(c)= − f (c) в некоторой точке c (0; 2).
|
|
|
|
|
Вариант 2 |
|
|
|
|
|||||
|
lim cos |
|
|
|
−cos |
|
|
|
. |
|||||
1. Найти предел функции |
x +5 |
x |
||||||||||||
2. |
|
|
|
|
x→+∞ sin |
|
x +5 |
+sin |
x |
|
||||
|
Доказать, что матричное уравнение X2 + |
|
2X + A = 0, где |
|||||||||||
3 |
7 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
0 |
0 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A = |
, не имеет решений среди матриц с действительными |
|||||||||||||
|
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
элементами. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3. Найти f′(0), если f (x) = (2x −3) f (x2 )+ 2016 . |
||||||||||||||
|
|
|
|
π 2 |
x + cos2 x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Вычислить интеграл ∫ |
dx . |
|
|
|
|
|||||||||
1 + cos x |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
86
5. Функция f(x) непрерывна на [0; 1] и дифференцируема на (0; 1). Доказать, что если f(0) = 0 и f(1) = 0, то f ′(c)= f (c) в некоторой точ-
ке c (0; 1).
2.3. Олимпиада 2016/2017 учебного года
|
|
|
Вариант 1 |
|
|
|
||
|
|
|
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
cos |
cos x |
|
|
|
|
1. |
Вычислить предел lim |
2 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
x→0 |
x tg(tg x) |
|
|
|
||
2. |
Построить график функции f(x) = lim |
x2n +1 |
. |
|||||
|
|
|||||||
|
|
|
|
n→∞ x2n −1 |
|
|||
3. |
cos ϕ |
−sin ϕ 2017 |
|
|
|
|||
Вычислить |
|
. |
|
|
|
|||
|
sin ϕ |
cos ϕ |
|
|
|
|
|
|
4.Две вершины треугольника зафиксированы в точках A(–1; 0) и B(1; 0), а третья (точка C) движется по параболе y = x2 −6x +15 . Написать уравнение кривой, которую описывает центр тяжести треугольника.
5.Пусть f(x), x [0, 1] , – заданная дифференцируемая функция.
Доказать, что уравнение (x − x2 )f ′(x)= (2x −1) f (x) имеет хотя бы один корень.
|
1 |
|
|
dx |
|
|
|
|
|
= π. |
|
|
|
|
6. |
Доказать, что ∫ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
(e |
x |
+1)(x |
2 |
+1) |
|
|
|
|||||||
|
−1 |
|
|
4 |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант 2 |
|
|
|
|||||
1. |
Вычислить предел |
lim |
|
xsin(sin x) |
. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
π |
|
|
||||||||
|
|
|
|
x→0 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
cos |
2 |
cos x |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. |
Построить график функции f(x) = lim |
x2n +1 |
. |
|||||||||||
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n→∞ x2n −1 |
|||
87
3.Вычислить 0 1 2016 .
−1 0
4.Две вершины треугольника зафиксированы в точках A(–4; 0) и B(4; 0), а третья (точка C) движется по параболе y = x2 +2x −6 . Написать уравнение кривой, которую описывает центр тяжести треугольника.
5.Для многочлена n-й степени Р(x) известно, что
P(a)≥ 0; P′(a)≥ 0; P′′(a)≥ 0, ... , P(n) ≥ 0.
Доказать, что корни уравнения Р(x) = 0 не превосходят а. 6. Пусть функция f(x) непрерывна на [0; 1]. Доказать, что
π |
|
π |
∫xf (sin x)dx = |
π ∫ f (sin x)dx. |
|
0 |
2 |
0 |
|
||
2.4. Математическая викторина
На математической олимпиаде 2015/2016 учебного года студентам помимо задач было предложено ответить на несколько забавных вопросов, касающихся либо истории математики, либо вопросов о связи математики с литературой, искусством и прочее. На каждый вопрос отводилось 40...60 с. Приводим эти вопросы (см. [3]).
Вопрос 1. Система образования, заложенная Пифагором, просуществовала почти 2000 лет. Она состояла из четырех разделов: арифметика, геометрия, астрономия и ... Назовите 4-й раздел.
Вопрос 2. Пифагорейцы уже знали 3 вида пропорций:
1)а = (b + с)/2 – арифметическая;
2)a = 
bc – геометрическая;
3)а = 2bс/(b + с).
Как называется третья пропорция? Почему?
Вопрос 3. По мнению английского математика Джемса Джозефа Сильвестра (1814 – 1897): «Математика – это музыка разума». Вопрос: А что же, по мнению Сильвестра, музыка?
Вопрос 4. Многие отношения, полученные в математике, используются в живописи и архитектуре. Так, отношение х : у = 
2 встре-
88
чается в пропорциях известного храма Покрова на Нерли. Другое известное отношение – золотое сечение (
5 +1) / 2 – встречается еще чаще. Леонардо да Винчи находил это соотношение в пропорциях человеческого тела. В пятиконечной звезде присутствует это отношение. При оформлении какого известного архитектурного сооружения использовал золотое сечение древнегреческий скульптур Фидий?
Вопрос 5. Уважаемые знатоки, за 1 мин продолжите фразу известного русского математика Н.И. Лобачевского: «Из всех языков мира самый лучший – это...».
Вопрос 6. Джонотан Свифт – автор «Путешествия Гулливера» – осмотрительно избежал опасности запутаться в геометрических отношениях. У лилипутов все было в 12 раз меньше. Уважаемые знатоки, за 1 мин ответьте на вопросы:
1)Во сколько раз Гулливер съедал за обедом больше еды, чем лилипут?
2)Во сколько раз Гулливеру требовалось больше сукна на костюм, чем лилипутам?
Вопрос 7. Л.Н. Толстой говорил о человеке: «Человек подобен дроби: числитель – то, что он есть, а знаменатель...». Уважаемые знатоки, за 1 мин догадайтесь, что Толстой поставил в знаменатель дроби?
Вопрос 8. Из истории: Английский математик и логик Чарльз Латуидж Доджсон в течение 26 лет был профессором Оксфордского университета, написал много трудов по алгебре и геометрии. Одна из его книг стала любимой детской книгой в Англии. Что это за книга?
Вопрос 9. В знаменитой книге «Алиса в стране чудес» между
участниками «безумного чаепития» (так называется одна из глав книги) происходит такой разговор.
«Так бы и сказала, – заметил Мартовский Заяц. – Нужно всегда говорить то, что думаешь. – Я так и делаю, – поспешила объяснить Алиса. – По крайней мере... По крайней мере, я всегда думаю то, что говорю... а это одно и то же... – Совсем не одно и то же, – возразил Болванчик. – Так ты еще чего доброго скажешь, будто «Я вижу то, что ем» и «Я ем то, что вижу» – одно и то же! – Так ты еще скажешь, – проговорила, не открывая глаз Соня, – будто «Я дышу, пока сплю» и «Я сплю, пока дышу» – одно и то же!».
Вэтом отрывке несколько пар утверждений. Как они называются
сточки зрения математики. Приведите одну такую пару верных утверждений из математики.
89
Вопрос 10. Внимание! Рассказ современника:
«В начале 1841 года Тенгинский полк стоял в Анапе. Скучающие офицеры... собирались друг у друга. Раз речь зашла о каком-то ученом кардинале, который мог решать в уме самые сложные математические задачи. – Что Вы скажете на это...? Говорят, что вы тоже хороший математик?»
Внимание: Кому из литераторов был задан этот вопрос?
Вопрос 11. Этот математик обладал незаурядным литературным талантом. Кроме драмы «Борьба за счастье» написаны роман «Нигилистка», повести «Воспоминания детства», «Сестры Ржевские» и другие повести, рассказы и стихи. Назовите этого великого русского математика, который высшее образование мог получить только за границей? Почему он не мог получить высшее образование в России?
Вопрос 12. На одной из площадей норвежской столицы стоит скульптура юноши, победившего двух чудовищ. Кому мог быть поставлен этот памятник? И что за чудища, которых он победил?
Вопрос 13. В своем знаменитом романе «Хитроумный идальго Дон Кихот Ламанческий» Сервантес пишет об одном арабском алгебраисте. Но это был не математик. Кого в средние века называли алгебраистами? Что делали эти люди?
Вопрос 14. В своей книге «Волны гасят ветер» братья Стругацкие изменили фразу «Понять – значит простить», добавив одну букву. Новый способ «понимания» распространен в математике. Какую букву добавили Стругацкие в эту фразу?
Вопрос 15. В начале ХХ века некий банкир из США решил простимулировать своего сына-двоечника к улучшению успеваемости следующим образом. Если в конце недели в его дневнике появляются «четверки», то он выплачивает сыну премию по доллару за каждую четверку. Если появляются «пятерки», то он начисляет по доллару за каждую пятерку, а премия равна квадрату этой суммы. В конце недели у сына в дневнике оказалось 3 пятерки, и отец выдал сыну 9 долларов. Однако сын потребовал значительно большую сумму. Какой расчет представил сын?
Вопрос 16. Какова вероятность, что в семье, имеющей двоих детей, оба ребенка – девочки, если известно, что в семье есть девочка.
90
