Дана возрастающая геометрическая прогрессия b1,b2,b3,…, состоящая из положительных чисел. Известно, что сумма первого и третьего членов этой прогрессии равна второму члену, умноженному на 310. Найдите отношение b6+b7+b8+b9+b10 к b1+b2+b3+b4+b5.
Ответ:243
Решение
Пусть q — знаменатель прогрессии. Тогда 1+q2=310q, то есть 3q2−10q+3=0. Стало быть, q=3 или q=31. Поскольку последовательность возрастающая, q=3. Искомое отношение равно b+bq+bq2+bq3+bq4bq5+bq6+bq7+bq8+bq9=q5=35=243.
Зафиксируем ОДЗ: x>0,x=41,43. Далее, заметив, что x2+1+x21=(x+1+x1)(x−1+x1). Стало быть, при x из ОДЗ log∣2x−21∣(x+1+x1)⩾log∣2x−21∣(x2+1+x21)⟺log∣2x−21∣(x−1+x1)⩽0⟺⟺⎩⎨⎧x>0,x=41,43x(2x−21−1)x2−2x+1⩽0⟺x∈(0,41)∪(41,43)∪{1}.
Задача 5МГУ
На высоте AH остроугольного треугольника ABC как на диаметре построена окружность. Эта окружность пересекает стороны AB и AC в точках D и E соответственно. Найдите отношение BH:HC, если DA:DB=2:1 и AE:EC=3:1.
Ответ:6
Решение
Положим BD=a,DA=b,AE=c,EC=d,BH=x,CH=y. Тогда x2=a(a+b) и y2=d(c+d). Поскольку треугольник ABC и AED подобны, имеем также b(a+b)=c(c+d). Стало быть, y2x2=bdac=6. То есть yx=6.
Задача 6МГУ
Дан тетраэдр ABCD. Известно, что AB=BC=CD=5 и CA=AD=DB=6. Найдите косинус угла между рёбрами BC и AD.
Ответ:3011
Решение
Рассмотрим треугольник ABC. Высота, опущенная из вершины B, равна 4, следовательно, высота AH, опущенная из вершины A, равна 524. Отсюда получаем CH=518,BH=57. Пусть M — середина BC. Тогда MH=25−57=1011. Пусть N — середина AD. Тогда BN=CN, и, стало быть, MN⊥BC. Аналогично, MN⊥AD. Рассмотрим плоскость, содержащую BC и параллельную AD. Спроецируем ортогонально на эту плоскость точки A и D; обозначим их A′ и D′. Точка N проецируется в точку M. Стало быть, искомый угол равен ∠A′MB. Из прямоугольного треугольника A′MH:cos∠A′MB=cos∠A′MH=A′MMH=2ADMH=3011.