МА_ДЕМО 2013 (Математика), страница 2

Количество баллов, выставляемых за выполнение заданий части 2 зависит от полноты решения и правильности ответа.

Общие требования к выполнению заданий с развёрнутым ответом: решение должно быть математически грамотным, полным, в частности, все возможные случаи должны быть рассмотрены. Методы решения, формы его записи и формы записи ответа могут быть разными. За решение, в котором обоснованно получен правильный ответ, выставляется максимальное число баллов. Правильный ответ при отсутствии текста решения оценивается в 0 баллов.

Эксперты проверяют только математическое содержание представленного решения, а особенности записи не учитывают.

В критериях оценивания конкретных заданий содержатся общие требования к выставлению баллов.

При выполнении задания можно использовать без доказательства и ссылок любые математические факты, содержащиеся в учебниках и учебных пособиях, входящих в Федеральный перечень учебников, рекомендованных (допущенных) Министерством образования и науки Российской Федерации.

С1

а) Решите уравнение .

б) Найдите все корни этого уравнения, принадлежащие промежутку .

Решение.

а) Так как , , то .

К орни уравнения: ,

б) Корни уравнения изображаются точками и , а корни уравнения — точками и , промежуток изображается жирной дугой (см. рис.). В указанном промежутке содержатся три корня уравнения: , и .

Ответ: а) , ,

б) .

Другие решения пункта б).

б) Корни, принадлежащие промежутку , отберем по графику . Прямая (ось ) пересекает график в единственной точке , абсцисса которой принадлежит промежутку .

Прямая пересекает график ровно в двух точках, абсциссы которых принадлежат (см. рис.). Так как период функции равен , то эти абсциссы равны, соответственно,

и .

В промежутке содержатся три корня: .

б) Пусть . Подставляя , получаем . Промежутку принадлежит только .

Пусть . Подставляя , получаем: . Промежутку принадлежат только .

Промежутку принадлежат корни: .

б) Отберем корни, принадлежащие промежутку .

Пусть Тогда . Корень, принадлежащий промежутку : .

Пусть .

Тогда .

Корень, принадлежащий промежутку : .

Пусть .

Тогда .

Корень, принадлежащий промежутку : .

Промежутку принадлежат корни: .

Содержание критерия	Баллы
Обоснованно получены верные ответы в п. а) и в п. б)	2
Обоснованно получен верный ответ в п. а), но обоснование отбора корней в п. б) не приведено или задача в п. а) обоснованно сведена к исследованию простейших тригонометрических уравнений без предъявления верного ответа, а в п. б) приведен обоснованный отбор корней	1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше	0
Максимальный балл	2

С2

Сторона основания правильной треугольной призмы равна , а диагональ боковой грани равна . Найдите угол между плоскостью и плоскостью основания призмы.

Решение.

Обозначим середину ребра (см. рисунок). Так как треугольник равносторонний, а треугольник – равнобедренный, отрезки и перпендикулярны . Следовательно, – линейный угол двугранного угла с гранями и .

Из треугольника найдём: .

Из треугольника найдём: .

Из треугольника найдём:

И скомый угол равен .

Ответ: .

Возможны другие формы записи ответа. Например:

А) ;

Б) рад.

В) и т.п.

Возможны другие решения. Например, с использованием векторов или метода координат.

Содержание критерия	Баллы
Обоснованно получен верный ответ	2
Решение содержит обоснованный переход к планиметрической задаче, но получен неверный ответ, или решение не закончено, или при правильном ответе решение недостаточно обосновано	1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше	0
Максимальный балл	2

С3

Решите систему неравенств

Решение.

1. Неравенство запишем в виде . Относительно неравенство имеет вид: , откуда получаем: , .

Значит, , .

2. Второе неравенство системы определено при
то есть при и .

При допустимых значениях переменной получаем: , , , , .

С учётом области допустимых значений переменной получаем решение второго неравенства системы: .

3. Сравним и . Так как , то

, следовательно, .

Решение системы неравенств: .

Ответ: .

Содержание критерия	Баллы
Обоснованно получен верный ответ	3
Для обоих неравенств системы обоснованно получены верные ответы, но не проведено обоснованного сравнения значений конечных точек найденных промежутков	2
Для одного из двух неравенств системы обоснованно получен верный ответ	1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше	0
Максимальный балл	3

Комментарий. Если обоснованно получены оба ответа: и , после чего лишь сказано, но никак не обосновано, что , то такое решение оценивается в 2 балла.

С4

На стороне BA угла , равного , взята такая точка D, что и . Найдите радиус окружности, проходящей через точки A, D и касающейся прямой BC.

Решение.

Центр O искомой окружности принадлежит серединному перпендикуляру к отрезку AD. Обозначим P середину отрезка AD, Q – основание перпендикуляра, опущенного из точки O на прямую BC, E – точку пересечения серединного перпендикуляра с прямой BC (см. рисунок а). Из условия касания окружности и прямой BC следует, что отрезки OA, OD и OQ равны радиусу R окружности.

Заметим, что точка не может лежать по ту же сторону от прямой AB, что и точка E, так как в этом случае расстояние от точки O до прямой BC меньше, чем расстояние от неё до точки A.

Из прямоугольного треугольника BPE с катетом BP = 2 и находим, что PE = .

Так как OA = R и , получаем: , следовательно, .

Из прямоугольного треугольника OQE, в котором , находим:

.

В результате получаем уравнение:

.

Возведём в квадрат обе части этого уравнения и приведём подобные члены. Получим уравнение R² – 8R + 7 = 0, решая которое находим два корня: R₁ = 1, R₂ = 7. Если радиус равен 1, то центром окружности является точка (см. рисунок б).

Ответ: 1 или 7.

Другое решение.

Пусть точка касания окружности с прямой лежит на луче (см. рисунок а). По теореме о касательной и секущей

,

откуда .

Пусть – точка пересечения луча и перпендикуляра к , проведённого через точку . Из прямоугольного треугольника находим:

, тогда и .

Таким образом, точка удалена от точек , и на одно и то же расстояние, равное 1. Следовательно, – центр искомой окружности, а её радиус равен 1.

Пусть теперь точка касания окружности с прямой лежит на продолжении за точку (см. рисунок б), а прямая, проходящая через точку перпендикулярно , пересекает прямую в точке , а окружность вторично – в точке . Тогда

Если – радиус окружности, то . По теореме о двух секущих , то есть , откуда находим, что .

Ответ: 1 или 7.

Возможны другие формы записи ответа. Например:

А) 1, 7;

Б) радиус окружности равен 7 или 1.

Содержание критерия	Баллы
Обоснованно получен верный ответ	3
Рассмотрена хотя бы одна возможная геометрическая конфигурация, для которой получено правильное значение искомой величины, или рассмотрены обе конфигурации, для которых получены значения искомой величины, неправильные из-за арифметических ошибок	2
Рассмотрена хотя бы одна возможная геометрическая конфигурация, для которой получено значение искомой величины, неправильное из-за арифметической ошибки	1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше	0
Максимальный балл	3

С5

Найдите все значения , при каждом из которых наименьшее значение функции больше 1.

Решение.

1. Функция имеет вид:

a) при : , а её график есть две части параболы с ветвями, направленными вверх, и осью симметрии ;

б) при : , а её график есть часть параболы с ветвями, направленными вниз.

Все возможные виды графика функции  показаны на рисунках:

Рис. 1 Рис. 3

Рис. 2 Рис. 4

2. Наименьшее значение функция  может принять только в точках или , а если  – то в точке .

3. Наименьшее значение функции больше 1 тогда и только тогда, когда