Опишем ОДЗ x:{10x−4−4x2>0log2(10x−4−4x2)>0⟺⎩⎨⎧21<x<2x−14x2−10x+5<0⟺x∈(21,45−5)∪(1,45+5). Далее, пусть x>1. Тогда исходное неравенство при x из ОДЗ равносильно неравенству 2logx(10x−4−4x2)⩾log22(10x−4−4x2), то есть неравенству logx(10x−4−4x2)⩽2, то есть 10x−4−4x2⩽x2. Если же x<1, то исходное неравенство при x из ОДЗ равносильно неравенству 2logx(10x−4−4x2)⩽log22(10x−4−4x2), то есть неравенству logx(10x−4−4x2)⩾2, опять же 10x−4−4x2⩾x2. Учитывая, 10x−4−4x2⩽x2⟺5x2−10x+4⩾0⟺x∈(−∞,55−5]∪[55+5,+∞), получаем x∈(21,55−5)∪(55+5,45+5).
Задача 5МГУ
Окружность, проходящая через вершины A и B прямоугольника ABCD, пересекает сторону BC в точке E, а диагональ AC — в точке F. Найдите площадь четырёхугольника ABEF, если BE=8,EC=4, а точки D,F,E лежат на одной прямой.
Ответ:223
Решение
Поскольку четырёхугольник ABEF вписан в окружность, угол ∠AFE прямой. Следовательно, треугольники ECF,CDF,DAF подобны. Поскольку CE=4,AD=12, из этого подобия получаем CD=43. Стало быть, площадь S(ABC) треугольника ABC равна 243. Далее, из того же подобия следует, что AF=3CF. Стало быть, S(FEC)=31S(ABC)=23. Тогда площадь четырёхугольника ABEF равна 243−23=223.
Задача 6МГУ
Дана правильная треугольная пирамида. Известно, что центр сферы, описанной около этой пирамиды, равноудалён от боковых рёбер и от плоскости основания пирамиды. Найдите радиус сферы, вписанной в эту пирамиду, если длина ребра её основания равна 12.
Ответ:13−1
Решение
Пусть ABC — основание пирамиды, S — вершина, H — центр треугольника ABC,M — середина AB,O1 — центр описанной сферы, O2 — центр вписанной сферы. Поскольку точка O1 равноудалена от AS и ABC,AO1 — биссектриса треугольника ASH. Стало быть, ∠HAO1=∠SAO1=∠ASO1=30∘. Поскольку AB=12, имеем AH=43, откуда O1H=4,O1A=O1S=8. Для треугольника MSH имеем SH=12,MH=23, откуда SM=239. Поскольку MO2 — биссектриса, SO2=MHHO2⋅SM=HO213. Стало быть, HO2(1+13)=SH=12, откуда HO2=13−1.
Задача 7МГУ
Найдите все значения параметра a, при которых уравнение ,2x2y2+x2y+xy2+(1−a)(x2+y2)−a(x+y+2)=0, имеет ровно одно решение (относительно (x,y) ).
Ответ:a=0
Решение
Если пара (x,y) — решение, то и пара (y,x) — тоже решение. Стало быть, если решение единственно, обязано выполняться x=y. Тогда исходное уравнение принимает вид (x2−a)(x+1)=0. Чтобы решение было единственным, необходимо, чтобы выполнялось x=−1. Тогда a=0. Левая часть равна x2(y2+y+1)+y2(x2+x+1)+x2+y2, поэтому при a=0 она равна нулю лишь при x=y=0, и, действительно, даёт единственное решение.