SlideShare a Scribd company logo
1 of 100
Download to read offline
301
В) Аксиома 8 называется аксиомой математической ин-
дукции. Она дает возможность доказывать общие утвержде-
ния о натуральных числах.
Пример 1. Докажем формулу Sn = a1
q
q
n
−
−
1
1
для суммы n
первых членов геометрической прогрессии с первым членом
a1 и знаменателем q.
Пусть n = 1. Тогда S1 = a1, так как сумма S1 состоит только
из одного числа a1. С другой стороны, данная формула дает:
S1 = a1
q
q
1
1
1
−
−
= a1
q
q
−
−
1
1
= a1, т. е. тот же результат. Можно сде-
лать вывод, что доказываемая формула истинна при n = 1.
Пусть формула истинна для n = k, т. е. истинна формула
Sk = a1
q
q
k
−
−
1
1
. Докажем, что при этом условии истинна и фор-
мула Sk + 1 = a1
q
q
k +
−
−
1
1
1
, полученная из доказываемой форму-
лы подстановкой k + 1 вместо n. Имеем:
Sk + 1 = a1 + a2 + … + ak + ak + 1 = (a1 + a2 + … + ak) + ak + 1 =
= Sk + ak + 1 = a1
q
q
k
−
−
1
1
+ a1qk
= a1
q
q
k
k
q
−
−
+
1
1
=
= a1
q q q
q
k k
− + −
−
1 1
1
( )
= a1
q q q
q
k k k
− + −
−
+
1
1
1
= a1
q
q
k +
−
−
1
1
1
,
т. е. получили ожидаемый результат. Таким образом, мы
установили, что из истинности утверждения для n = k следует
его истинность для n = k + 1.
Учитывая аксиому математической индукции, делаем вы-
вод о том, что формула Sn = a1
q
q
n
−
−
1
1
истинна при любом на-
туральном значении переменной n.
Пример 2. Докажем, что сумма квадратов первых n нечет-
ных натуральных чисел равна 1
3
n(2n − 1)(2n + 1), т. е. что
Sn = 12
+ 32
+ … + (2n − 1) = 1
3
n(2n − 1)(2n + 1).
Пусть n = 1. Тогда S1 = 1, так как первое нечетное нату-
ральное число — это число 1. Вместе с этим для значения вы-
ражения 1
3
n(2n − 1)(2n + 1) при n = 1 получим: 1
3
1(2 1 − 1)
(2 1 + 1) = 1
3
1 1 3 = 1, т. е. тот же результат.
Пусть утверждение истинно для n = k, т. е. истинна фор-
мула Sk = 1
3
k(2k − 1)(2k + 1). Докажем, что тогда утверж-
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
302
дение истинно и при n = k + 1, т. е. истинно равенство
Sk + 1 = 1
3
(k + 1)(2k + 1)(2k + 3).
Имеем:
Sk + 1 = 12
+ 32
+ … + (2k − 1)2
+ (2k + 1)2
=
= (12
+ 32
+ … + (2k − 1)2
) + (2k + 1)2
=
= 1
3
k(2k − 1)(2k + 1) + (2k + 1)2
= 1
3
(2k + 1)(k(2k − 1) + 3(2k + 1)) =
= 1
3
(2k + 1)(2k2
− k + 6k + 3) = 1
3
(2k + 1)(2k2
+ 5k + 3) =
= 1
3
(2k + 1)(2k + 3)(k + 1) = 1
3
(k + 1)(2k + 1)(2k + 3),
т. е. получили ожидаемый результат. Таким образом, мы
установили, что из истинности утверждения для n = k следует
его истинность для n = k + 1.
Учитывая аксиому математической индукции, де-
лаем вывод о том, что формула 12
+ 32
+ … + (2n − 1)2
=
= 1
3
n(2n − 1)(2n + 1) истинна при любом натуральном значе-
нии переменной n.
Есть утверждения о натуральных числах, которые истин-
ны не для всех натуральных чисел, а для тех, которые на-
чинаются с определенного числа. При доказательстве таких
утверждений также можно использовать аксиому математи-
ческой индукции, но первый этап доказательства — проверку
истинности утверждения для наименьшего натурального чис-
ла — начинают не с числа 1.
Пример 3. Докажем, что если натуральное число n не
меньше 5, то 2n
n2
.
Пусть n = 5. Тогда, подставив это значение переменной n
в неравенство 2n
n2
, получим неравенство 25
52
, которое
истинно.
Пусть при n = k, где k 4, неравенство 2n
n2
истинно,
т. е. истинно неравенство 2k
k2
. Докажем, что тогда истинно
и неравенство 2k + 1
(k + 1)2
.
Имеем 2k + 1
= 2 2k
. Учитывая допущение 2k
k2
, получим
2 2k
2 k2
. Значит, 2k + 1
2 k2
.
Докажем, что 2 k2
(k + 1)2
. Выполним равносильные
преобразования этого неравенства:
2 k2
(k + 1)2
≡ 2k2
k2
+ 2k + 1 ≡ k2
− 2k − 1 0 ≡
≡ (k2
− 2k + 1) − 2 0 ≡ (k − 1)2
− 2 0.
Но неравенство (k − 1)2
− 2 0 истинно, так как по условию
переменная k не меньше 5. Значит, истинно и неравенство
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
303
2 k2
(k + 1)2
. Учитывая, что 2k + 1
2 k2
, можем утверждать,
что 2k + 1
(k + 1)2
.
Аксиома математической индукции позволяет сделать вы-
вод о том, что неравенство 2n
n2
истинно при всех натураль-
ных значениях переменной n, не меньших 5.
? 1. Объясните смысл отношения непосредственного следования между
натуральными числами.
2. Сформулируйте аксиому математической индукции.
1098. Тройку чисел (a; b; c) называют пифагоровой, если
существует прямоугольный треугольник с катетами a и b и
гипотенузой c. Установите, являются ли пифагоровыми трой-
ками числа:
а) (5; 12; 13); д) (12; 35; 37);
б) (7; 24; 25); е) (9; 40; 41);
в) (6; 8; 12); ж) (20; 99; 101);
г) (20; 21; 29); з) (15; 112; 115).
1099. Найдите третье число пифагоровой тройки чисел, ес-
ли два из них следующие:
а) 11 и 60; б) 16 и 63; в) 13 и 84; г) 88 и 105.
1100. Натуральное число называется совершенным, если
оно равно сумме всех своих делителей, кроме самого числа.
Например, число 6 — совершенное, так как его не равные ше-
сти делители — это числа 1, 2, 3 и 6 = 1 + 2 + 3. Докажите, что
является совершенным число:
а) 28; б) 496; в) 8128; г) 33 550 336.
1101. Докажите иррациональность числа:
а) 5; б) 10; в) 23
; г) 54
.
1102. Выражением n! обозначается произведение всех на-
туральных чисел от 1 до n. Найдите значение выражения:
а) 6!; б) 10!; в) 12
10
!
!
; г)
13 8
10 8
! !
! !
.
−
+
1103. Сформулируйте признаки делимости на 2 и на 5 и
определите, делится ли на эти числа число:
а) 24 728; б) 142 745; в) 197 820; г) 345 777.
1104. Сформулируйте признаки делимости на 3 и на 9 и
определите, делится ли на эти числа число:
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
304
а) 24 729; б) 272 745; в) 197 820; г) 345 777.
1105. Найдите значение выражения:
а) 47 12 20 6 0 1 11
5
3
7
35
36
: : : , ;− −
б) 49 16 14 11 2 0 51
3
1
6
: : , : , ;− −
в) 3 3
4
: 7 21
4
2
3
− − 2 1 11
15
7
12
33
40
+ : ;
г) 5 3 2 251
12
11
24
− : , + 3 21
18
7
12
4
7
− .
1106. Найдите значение выражения:
а) ((8 + 4 (7 − 15) : 2 − 5) 4 − 11) : (2 − 9);
б) 2 0 2 1 1 9 0 3 1 0 8 8 10 0 033 8 101
5
1
4
, , , : , : ,− − − − − : 2;
в)
0 025 11
5
2 4 0 1
10 2 5
1
2
0 75
63
5
1 75
5
5 625
21
4
1 1 6
,
, ,
,
,
,
, : ,
:
−
+
−
−
−
+ + +
−−
−
0 25
33
4
11 0 5
,
: ,
1
9
.
1107. Докажите, что:
а) сумма n первых натуральных чисел равна
n n( )
;
+ 1
2
б) сумма n первых нечетных натуральных чисел равна n2
;
в) сумма n первых четных натуральных чисел равна
n(n + 1);
г) сумма n первых натуральных чисел, кратных трем, рав-
на 3
2
n(n + 1);
д) сумма n первых натуральных чисел, которые при делении
на 3 дают в остатке 1, равна 1
2
n(3n − 1);
е) сумма n первых натуральных чисел, которые при делении
на 3 дают в остатке 2, равна 3
2
n2
.
1108. Найдите и докажите формулу, выражающую сумму
n первых натуральных чисел, которые:
а) кратны трем;
б) при делении на 4 дают в остатке 1;
в) при делении на 4 дают в остатке 2;
г) при делении на 4 дают в остатке 3.
1109. Докажите, что сумма квадратов n первых натураль-
ных чисел равна
n n n( )( )
.
+ +1 2 1
6
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
305
1110. Докажите, что сумма квадратов первых n четных
натуральных чисел равна
4 2 1 2 1
3
n n n( )( )
.
− +
1111. Докажите, что сумма кубов первых n натуральных
чисел равна
n n2 2
1
4
( )
.
+
1112. Докажите, что при любом натуральном значении пе-
ременной n истинно равенство:
а) 1 − 22
+ 32
− 42
+ … + (−1)n − 1
n2
= (−1)n − 1 n n( )
;
+ 1
2
б) 1 2 + 2 3 + … + n(n + 1) =
n n n( )( )
;
+ +1 2
3
в) 1 4 + 2 7 + … + n(3n + 1) = n(n + 1)2
;
г) 1 2 3 + 2 3 4 + … + n(n + 1)(n + 2) =
n n n n( )( )( )
.
+ + +1 2 3
4
1113. Докажите, что:
а) при любых натуральных значениях переменных n и p
истинно равенство
1 2 … p + 2 3 … p(p + 1) + … + n(n + 1) … (n + p − 1) =
=
n n n n p
p
( )( )...( )
;
+ + +
+
1 2
1
б) при любом натуральном значении переменной n истин-
но равенство
2 12
+ 3 22
+ … + n(n − 1)2
+ (n + 1)n2
=
n n n n( )( )( )
.
+ + +1 2 3 1
1 3 4
1114. Докажите, что при любом натуральном значении пе-
ременной n истинно равенство:
а) 1 + 2 + 22
+ … + 2n − 1
= 2n
− 1;
б) 1 1! + 2 2! + … + n n! = (n + 1)! − 1;
в) (n + 1)(n + 2) … (n + n) = 2n
1 3 … (2n − 1).
1115. Докажите, что при любых натуральных значениях
переменных a и n истинно равенство:
а) 1
1a a( )+
+ 1
1 2( )( )a a+ +
+ … + 1
1( )( )a n a n+ − +
= n
a a n( )
;
+
б)
a + 1
2
+
a + 3
4
+
a + 7
8
+ … +
a n
n
+ −2 1
2
=
( )( )a n
n
− −1 2 1
2
+ n.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
306
1116. Докажите, что на 9 делится:
а) сумма кубов трех последовательных натуральных чисел;
б) значение выражения 4n
+ 15n − 1 при любом натуральном
значении переменной n.
1117. Докажите, что при любом натуральном значении пе-
ременной на 64 делится значение выражения:
а) 32k − 1
+ 40k + 21;
б) 32l + 3
+ 40l − 27;
в) 4 32m + 2
+ 32m − 36.
1118. Докажите, что при любом натуральном значении пе-
ременной:
а) значение выражения 11n + 2
+ 122n + 1
делится на 133;
б) значение выражения 10p
+ 18p − 1 делится на 27;
в) значение выражения 32q + 3
− 26q − 27 делится на 169;
г) значение выражения 2r + 2
3r
+ 5r − 4 делится на 35.
1119. Докажите, что при любом четном значении перемен-
ной n значение выражения 20n
+ 16n
− 3n
− 1 делится на 323.
1120. Докажите, что при натуральном значении перемен-
ной, которое:
а) не меньше 3, истинно неравенство 2n
2n + 1;
б) не меньше 10, истинно неравенство 2n
n3
;
в) больше 2, истинно неравенство 2
1
2
1n n( )−
n!.
1121. Докажите, что при натуральном значении перемен-
ной, большем 1, истинно неравенство:
а) 1
1n +
+ 1
2n +
+ … + 1
2n
13
24
; в) 1
1
+ 1
2
+ … + 1
n
n;
б) 1
4
+ 1
9
+ 1
16
+ … + 1
2
n
1; г) 1
1
+ 1
2
+ … + 1
n
2 n.
1122. Докажите, что для любых целых положительных чи-
сел a1, a2, …, an истинно неравенство
a
a
1
2
+
a
a
2
3
+ … +
a
a
n
1
n.
1123. Докажите, что при любом натуральном значении пе-
ременной n, которое:
а) больше единицы, истинно неравенство 4
1
n
n +
( )!
( !)
;
2
2
n
n
б) не меньше 6, истинно неравенство n
n
2
n! n
n
3
.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
307
44444
1124. Найдите значение выражения:
а) (( ( ) : ) )6 4 3 11 2 1 4 7+ − − − : (21 − 4);
б) 12 5 3 3 9 0 3 0 8 16 8 0 125 10 0 31 0 8 10 21
5
: , , , , , , , : ;− − − − −
в)
1 75 2
3
1 75 11
8
7
12
17
80
0 0325 400
, : , :
, :
−
−
: (6,79 : 0,7 + 0,3).
1125. С использованием формул сокращенного умно-
жения, в том числе и формулы a3
+ b3
= (a + b)(a2
− ab + b2
),
упростите выражение:
а) 2
2
6
4
4
22 2z s
s
s z z s− − +
+ − : 1
4
4
2 2
2 2
+
+
−
z s
z s
;
б) d e
d e
e
d d e de
d de
d e
e
d d e de e
−
− +
−
+ +
+
2 2
3 3 3 2 2
3 2
2 2
2
3 2 2 3
+ + +
+ ;
в)
l k
l k
l k
l k
l lk
l l k lk k
k
l k
−
+
+
−
+
+ − − +
− +
2 2 3 2
3 2 2 3
8 8
: 1
2
2
− l
k
;
г)
3 2
2 1
2 10
2 13 2
2
3 2
( )
( ) ( )
a
a a a
a a
a a a
+
+ + +
− −
− + −
+ : 5
1
3
2 1
3
2 12
a a a+ + −
+ −
( ) ( )
.
1126. Найдите значение выражения:
а) 1 +
− −
− −
+
−
q
q
z z
z z
s
s
при q = 3; s = 0,75; z = 1
2
;
б)
l k
l l k
−
+
3
−
l k
l k
−
+
при l = 1
16
; k = 1
81
.
1127. Решите уравнение:
а) 6
4 − p
= 25
1 3− p
− 16
4p −
;
б) 3 1 2
3 1
4
3
5
h h
h h
− − − −
− +
= 5h − 2;
в) 1
1 2
( )h +
+ 4
1 2
h h( )+
= 5
2 1h h( )
;
+
г)
2 19
5 52
y
y
+
−
− 17
12
y −
− 3
1 − y
= 0;
д)
3 3
2 22
e
e
−
−
−
2 2
3 6 32
e
e e
+
+ +
=
5 1
12 24 122
( )
;
e
e e
−
− +
е)
x
x
x
x+ −
+ =
1 1
45
16
2 2
.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
308
1128. Решите систему уравнений:
а)
3 1
3 3
3 5
4
27 22
8
5 9
6
3 5
9
q a
a q
a q q
a q a
+ − = −
+ − = −
⎧
⎨
⎪
⎩
⎪
− +
− −
( )
,
;
б)
s d
d s
s d d
+
+ −
− − = +
+ =
⎧
⎨
⎪
⎩
⎪
2
4
1
3
3
6
2
2
1
3
,
;
в)
2 3
5
3 10
3
4 3
3
8 3
2
2 1 3
6
( )
,
;
z c c z
z c z c
z
− −
− −
+ + +
+
⎧
⎨
⎪
⎩
⎪
=
=
г)
f g f g
f g
g f
+ + −
− −
− =
− = −
⎧
⎨
⎪
⎩
⎪
1
3
2
4
2
5
3
4
3
3
2
( )
,
.
1129. Решите систему неравенств:
а)
( )( ) ,
;
a a a
a a
+ − +
+
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
4 2 1 2
6 42
б)
( )( ) ( ),
;
x x x
x x
− + −
+ −
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
3 2 5 5 4
6 7 02
в)
( )( ) ( )( ),
;
x x x x
x x
− + − +
− −
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
3 2 5 4 2 3
6 7 02
г)
( )( ) ( )( ),
.
2 3 2 5 5 2
6 7 02
t t t t
t t
− + − +
− −
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
1130. Найдите площадь прямоугольника с периметром 72,
диагонали которого пересекаются под углом 60°.
1131. Медиана прямоугольного треугольника длиной m
делит его прямой угол в отношении 1 : 2. Найдите площадь
треугольника.
1132. Гипотенуза прямоугольного треугольника равна c, а
один из его углов — 30°. Найдите радиус окружности с цент-
ром в вершине этого угла, которая делит данный треугольник
на две равновеликие части.
1133. Докажите, что сумма расстояний от любой точки осно-
вания равнобедренного треугольника до его боковых сторон рав-
на высоте этого треугольника, проведенной к боковой стороне.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
309
1134. Найдите острый угол ромба, сторона которого яв-
ляется средним геометрическим его диагоналей.
1135. Диагонали выпуклого четырехугольника равны a и b,
а отрезки, соединяющие середины противоположных сто-
рон, равны друг другу. Найдите площадь четырехугольника.
1136. Найдите площадь четырехугольника, ограниченно-
го всеми биссектрисами параллелограмма со сторонами a и b
и углом α.
1137. Из Сенно в Богушевск выехал велосипедист, а через
некоторое время ему навстречу из Богушевска — второй вело-
сипедист, после чего велосипе-
дисты сближались со скорос-
тью 36 км/ч, а когда встрети-
лись, то оказалось, что второй
велосипедист не доехал 1 км до
Оболи, а первый был в дороге
1 ч 15 мин (рис. 399). Найдите
расстояние от Сенно до Оболи, учитывая, что средняя ско-
рость движения велосипедистов оказалась равной 17,5 км/ч.
1138. Есть три вида коробок для укладывания конфет.
В первой из них 6 рядов, вторая всего вмещает 12 конфет,
а если сложить количество конфет в одном ряду обеих ко-
робок, то получится 11. Третья коробка имеет столько рядов,
сколько их вместе в первой и второй коробках, вмещает
в одном ряду 6 конфет, а всего — столько конфет, сколько их
вмещают первая и вторая коробки вместе (рис. 400). Найдите
количество рядов конфет в третьей коробке.
Рис. 399
Рис. 400
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
310
1139. Есть три цилиндра. Пло-
щадь основания одного из них рав-
на 9 см2
, объем второго — 121 см3
, а
если поставить первый цилиндр на
второй, то получится тело высотой
18 см. Третий цилиндр имеет вы-
соту 9,2 см, площадь его основания
равна сумме площадей оснований
первого и второго цилиндров, а его
объем — их суммарному объему
(рис. 401). Найдите объем третьего
цилиндра, учитывая, что объем V
цилиндра находится по формуле V = S H, где S — площадь
основания цилиндра, а H — его высота.
* * *
1140. Докажите, что при целых m, больших 2, уравнение
x3
− mx + 1 = 0 не имеет рациональных корней.
1141. Как восстановить пятиугольник по известным се-
рединам его сторон?
1142. Есть ли такие 4 натуральных числа, чтобы наимень-
шие общие кратные их пар были последовательными числами?
26. Логические основы алгебры
Алгебра возникает из арифметики с введением неизвестной
величины — переменной. Действия над ней, указанные усло-
вием задачи, приводят к уравнению, из которого находится
неизвестная. Такой подход в неявной форме можно усмо-
треть уже в древнеегипетском папирусе Ринда (около 2000 до
н. э.), где искомая величина называлась словом куча и обо-
значалась соответствующим иероглифом. Из клинописных
математических текстов Древнего Вавилона стало известно,
что вавилоняне умели решать разнообразные задачи, причем
некоторые из них сводятся к квадратным уравнениям.
Понятно, что в те времена арифметика и алгебра не были
отделены друг от друга и древняя математика была единой.
В Древней Греции отчетливо выделилась геометрия, которая
нашла свое определенное завершение в Началах Евклида, где
геометрия была изложена аксиоматически. Влияние этого ме-
тода было настолько большим, что многие проблемы переводи-
Рис. 401
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
311
лись на геометрический язык: величины истолковывались как
длины отрезков, произведение величин — как площадь прямо-
угольника и т. д. Результаты развития арифметики и в ней ал-
гебры подытожены в Арифметике Диофанта, где он уже доволь-
но свободно оперирует уравнениями первой и второй степени
и в зародышевой форме пользуется отрицательными числами.
Достижения древнегреческой науки были восприняты уче-
ными средневекового Востока, среди которых заметное место
занимали ученые Средней Азии. Один из них — аль-Хорезми
(787—850) (рис. 402), который в своей алгебраической рабо-
те Краткая книга пополнения и противопоставления ал-
гебру впервые рассматривает как самостоятельную ветвь ма-
тематики, систематически решает уравнения первой и второй
степени. Этот трактат долгое время был основной книгой по
алгебре в странах Европы, а название операции аль-джебр, ко-
торая заключалась в переносе члена уравнения из одной части
в другую с изменением его знака, позже стало названием Алге-
бра соответствующего раздела математики. Имя аль-Хорезми
(латинизированное Algorithmi) вошло в
математику как общее название Алго-
ритм любой системы вычислений, вы-
полняемых по определенным правилам.
Математики средневекового Востока
изложение вели словами. Дальнейший
прогресс стал возможным, когда в об-
щее употребление вошла удобная сим-
волика. Этот процесс был длительным
и извилистым. Современный алгебраи-
ческий аппарат сложился в основном к
концу XVI в. и был окончательно закреп-
лен французским математиком Ф. Вие-
том (1540—1603) (рис. 403). В 1591 г. он
впервые вводит буквенные обозначения
не только для неизвестных величин, что
уже делалось и ранее, но и для данных,
т. е. для коэффициентов уравнений.
Это позволило выражать свойства урав-
нений и их корней общими формула-
ми, а сами выражения с переменными
стали объектами, над которыми мож-
но выполнять те или иные действия. Рис. 403
Рис. 402
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
312
Важным этапом в развитии алгебры
стало введение отрицательных чисел.
До этого даже уравнение первой сте-
пени не всегда имело решение. Решаю-
щий шаг — пользование отрицательны-
ми числами — был сделан в X в. индий-
скими математиками. В Европе отри-
цательные числа утвердились только
в XVII в. после того, как французский
философ и математик Р. Декарт (1596—
1650) (рис. 404) использовал их нагляд-
ное геометрическое представление для аналитической геоме-
трии, в которой геометрические образы — линии, поверхно-
сти — получают алгебраическое истолкование уравнениями.
К концу XVIII в. алгебра сложилась примерно в том объеме,
в котором она и теперь преподается в школе.
Основным объектом изучения школьной алгебры является
выражение с переменными, которое образуется из чисел и пере-
менных с помощью действий. Другие объекты изучения школь-
ной алгебры — уравнение, неравенство, числовая функция —
вводятся на основании понятия выражения с переменными.
Уравнение F = G образуется из двух выражений F и G с по-
мощью отношения равно, а неравенства F G, F G, F ≠ G,
F G, F G образуются из этих выражений с помощью от-
ношений меньше, больше, не равно, не больше, не меньше.
Функция y = f(x) возникает, когда по отношению к выраже-
нию f(x) ставится вопрос о том, как себя ведут значения y вы-
ражения f(x) в зависимости от значений переменной x.
В школе выражения рассматриваются на множестве дейст-
вительных чисел, выступающем в качестве области значений
переменной. Свойства выражения определяют те действия,
которые использованы при его образовании. Вы изучали дей-
ствия сложения, вычитания, умножения, деления, возведе-
ния в степень, извлечения корня, нахождения значений си-
нуса, косинуса, тангенса и котангенса. В основе этого набора
действий лежат действия сложения и умножения. Например,
возведение в степень определяется следующим образом:
Рис. 404
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
313
an
= a a a
n
...
множителей
1 24 34
, если a — любое действительное число и
n — натуральное число;
a1
= a, если a — любое действительное число;
a0
= 1, если a — не равное нулю действительное число;
a−n
= 1
аn
, если a — не равное нулю действительное число
и п — натуральное число.
Таким образом, в качестве исходных понятий школьного
курса алгебры целесообразно принять понятия: действитель-
ное число; переменная; сложение; умножение.
Действия вычитания и деления, отношение больше между
числами вводятся определениями:
а − b обозначает такое число c, что a = b + c;
а : b обозначает такое число c, что a = bc;
a b означает, что a − b 0.
Аксиомы описывают действия сложения, вычитания,
умножения и деления, а также отношение больше.
а) Свойства сложения и вычитания
1) a + b = b + a (переместительность сложения);
2) a + (b + c) = (a + b) + c (сочетательность сложения);
3) a + 0 = a (свойство нуля при сложении);
4) a + (−a) = 0 (свойство противоположного числа);
5) a − b = a + (−b) (связь вычитания со сложением);
6) если a b, то a + c b + c (монотонность сложения).
б) Свойства умножения и деления
7) a b = b a (переместительность умножения);
8) a (b c) = (a b) c (сочетательность умножения);
9) a 1 = a (свойство единицы при умножении);
10) a 0 = 0 (свойство нуля при умножении);
11) −a = (−1) a (представление противоположного числа
произведением);
12) если a ≠ 0, то 1
а
a = 1 (свойство обратного числа);
13) если b ≠ 0, то a
b
= 1
b
a (представление дроби произ-
ведением);
14) a (b + c) = ab + ac (распределительность умножения
по отношению к сложению);
15) если a b и c 0, то a c b c (монотонность умно-
жения).
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
314
в) Свойства порядка
16) если a, b — действительные числа, то или a b, или
a = b, или a b (линейная упорядоченность);
17) если a b, то найдется такое число c, что a c b
(плотность множества действительных чисел);
18) если a b и b c, то a c (транзитивность отноше-
ния меньше).
г) Архимедово свойство
19) Для любого действительного числа x найдется такое
натуральное число n, что n x.
д) Свойство непрерывности множества действительных
чисел
20) Любая система вложенных отрезков [an; bn] (рис. 405),
длины которых стремятся к нулю, когда n неограниченно уве-
личивается, имеет общую точку.
Свойства а)—д), по существу,
составляют полную систему ак-
сиом для действительных чисел,
а свойства а)—г) — полную си-
стему аксиом для рациональных
чисел. В курсах арифметики и алгебры вы познакомились со
всеми свойствами а)—г) и использовали их при доказывании
правил тождественных преобразований выражений, установ-
лении правил равносильных преобразований уравнений.
В школьном курсе алгебры вы изучали разные классы
выражений с переменными, которые определяются набором
действий, используемых при их образовании.
Если выражение с переменными образовано с помощью дей-
ствий сложения, вычитания, умножения, возведения в нату-
ральную степень и деления на число, то его называют целым
выражением. Каждое целое выражение равносильными пре-
образованиями можно свести к многочлену стандартного вида.
Если выражение, кроме действий, используемых при об-
разовании целого выражения, содержит хотя бы одно дейст-
вие деления на выражение с переменными, то его называют
дробно-рациональным выражением.
Целые выражения вместе с дробно-рациональными вы-
ражениями образуют множество рациональных выражений.
Любое рациональное выражение равносильными преобразова-
ниями можно свести к рациональной дроби или целому вы-
ражению.
Рис. 405
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
315
Если выражение, кроме действий, используемых при об-
разовании рационального выражения, содержит хотя бы од-
но действие извлечения корня из выражения с переменными,
то его называют иррациональным выражением.
Рациональные выражения вместе с иррациональными вы-
ражениями образуют множество алгебраических выражений.
При образовании алгебраических выражений использу-
ются действия сложения, вычитания, умножения, деления,
возведения в рациональную степень. Эти действия называют
вместе алгебраическими действиями. Действия нахождения
значений синуса, косинуса, тангенса, котангенса относят к
трансцендентным действиям. Выражение, при образовании
которого использовано хотя бы одно трансцендентное дейст-
вие над выражением с переменной, называется трансцен-
дентным выражением. Из трансцендентных выражений вам
пока известны только тригонометрические выражения.
Отношения между разными видами выражений наглядно
представляет схема на рисунке 406.
Выражение с переменными
Да Нет
Да Нет
Да Нет
Рис. 406
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
316
? 1. Как из выражений с переменными образуется уравнение; неравен-
ство?
2. Как понятие числовой функции связано с понятием выражения с
переменными?
3. Как действие вычитания и отношение больше определяются через
действие сложения?
4. Как действие деления определяется через действие умножения?
5. Как определяется действие возведения в степень?
6. С помощью каких действий образуется целое выражение и к ка-
кому виду такое выражение можно свести тождественными преобра-
зованиями?
7. С помощью каких действий образуется дробно-рациональное вы-
ражение?
8. Какие выражения составляют множество рациональных выражений
и к какому виду можно свести тождественными преобразованиями ра-
циональное выражение?
9. С помощью каких действий образуется иррациональное выражение?
10. Какие выражения составляют множество алгебраических выраже-
ний и с помощью каких действий они образуются?
11. Какие действия называют алгебраическими, какие — трансцен-
дентными?
1143. Сформулируйте известные вам правила проверки вы-
читания сложением и вычитанием. Запишите их с помощью
переменных и проиллюстрируйте на примере 25 − 17 = 8.
1144. Сформулируйте известные вам правила проверки
деления умножением и делением. Запишите их с помощью
переменных и проиллюстрируйте на примере 200 : 8 = 25.
1145. Сформулируйте правило проверки действия из-
влечения корня действием возведения в степень. Запишите
его с помощью переменных и проиллюстрируйте на примере
34
= 81.
1146. Найдите значение выражения 96 1
2
1п−
при значе-
нии переменной п, равном:
а) −5; б) −1; в) 0; г) 2; д) 7; е) 10.
1147. Запишите в виде степени с основанием 2 выражение:
а) 16 2п
; в) 85
4п
; д) 8
4
2
3
п
п
−
−
;
б) 8 2п− 1
; г) 163
4п − 8
; е) 32
4
2 1
5 3
п
п
−
−
.
1148. Установите, существует ли такое значение пе-
ременной x, при котором функция, заданная формулой
y = 4x2
− 5x + 7, принимает значение, равное:
а) 3; б) 6.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
317
1149. Графиком функции f служит луч с началом в точке
A(3; 5), параллельный оси х и расположенный в первом ко-
ординатном угле. Постройте этот график и укажите область
определения и область значений функции.
1150. Установите, может ли функция y = x2
+ 14x + 15 при-
нимать значение, равное:
а) −1; б) −3; в) −5.
1151. Преобразуйте произведение (b − 10)(b2
+ 10b + 100) в
многочлен стандартного вида:
а) по правилу умножения многочлена на многочлен;
б) по формуле (x − y)(x2
+ xy + y2
) = x3
− y3
.
1152. Преобразуйте в многочлен стандартного вида про-
изведение:
а) (x − 2)(x2
+ 2x + 4); г) (2a + 1)(4a2
− 2a + 1);
б) (p − 5)(p2
+ 5p + 25); д) (10m − 3n)(100m2
+ 30mn + 9n2
);
в) (y + 4)(y2
− 4y + 16); е) (4u + 5v)(16u2
− 20uv + 25v2
).
1153. Представьте произведением многочлен:
а) p6
+ q6
; в) k6
− 1; д) a6
− 64;
б) m6
− n6
; г) l6
+ 1; е) 64c6
− d6
.
1154. Запишите произведением двучлена и трехчлена вы-
ражение:
а) (r + 6)3
− 1; в) (t + 3)3
− 64;
б) (s − 2)3
+ 27; г) a3
+ (a − b)3
.
1155. Докажите тождество
(x − y)(xn − 1
+ xn − 2
y + xn − 3
y2
+ … + x2
yn − 3
+
+ xyn − 2
+ yn − 1
) = xn
− yn
и, используя его, запишите многочленом выражение:
а) (a − 1)(a5
+ a4
+ a3
+ a2
+ a + 1);
б) (b − 2)(b3
+ 2b2
+ 4b + 8);
в) (c − 3)(c4
+ 3c3
+ 9c2
+ 27c + 81);
г) (d − 4)(d5
+ 4d4
+ 16d3
+ 64d2
+ 256d + 1024).
1156. Сократите дробь:
а)
х
х
5
1
1
−
−
; б)
у
у
7
1
2 2
−
−
.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
318
1157. Преобразуйте в многочлен стандартного вида вы-
ражение:
а) (u − 4)(u2
+ 4u + 16); в) (w − 1)(w3
+ w2
+ w + 1);
б) (v + 10)(v2
− 10v + 100); г) (q − r)(q3
+ q2
r + qr2
+ r2
).
1158. Дайте определения дей-
ствиям нахождения значений
синуса угла, косинуса угла, тан-
генса угла и котангенса угла и
объясните, почему они сводятся
к действию умножения. Начер-
тите в тетради такой же угол,
как на рисунке 407. Выполните
необходимые построения и изме-
рения и найдите приближенное
значение синуса, косинуса, тан-
генса и котангенса этого угла.
1159. Есть выражения:
x; a + b
4
; a + b
u + 2
; x + 2x2
; t + sin t;
47; v2
− 1
23
; v2
− 1
3
v
; z; sin α;
5 1
3
; cos ;a b+6 1 − 2
3tg
; 1 − 2
2tg β
;
y
7
4 .
Какие из них являются:
а) числовыми выражениями;
б) выражениями с переменными;
в) целыми выражениями;
г) дробно-рациональными выражениями;
д) рациональными выражениями;
е) иррациональными выражениями;
ж) алгебраическими выражениями;
з) трансцендентными выражениями?
44444
1160. Упростите выражение:
а) (2q − 3y)(3q − 2y); д) (f + g)2
(f − g);
б) (e + r + t)(e + r − t); е) (h2
− j2
) h
j
j
h
+ ;
в) (y3
− y2
b + yb2
− b3
)(y + b); ж) 2
3
5
4
k
l
l
k
− 3
2
4
5
k
l
l
k
+ ;
г) (z − 1)(z − 2)(z − 3); з) (s + d) 1 1
s d
− .
Рис. 407
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
319
1161. Разложите на множители выражение:
а) s3
+ s2
− s − 1; е) m4
+ m2
n2
+ n4
;
б) t4
− t3
− t + 1; ж) (q2
+ qd − d2
)2
− (q2
− qd − d2
)2
;
в) d5
− d4
− d + 1; з) s2
d2
+ r2
t2
− s2
r2
− d2
t2
+ 4sdrt;
г) e2
− 7er + 12r2
; и) x2
− 6xk + 8k2
+ 2kl − l2
.
д) 3z2
f2
− z4
− f4
;
1162. Упростите выражение:
а)
er tr ei ti
er tr ei ti
− + −
+ + +
; д)
a a a
a a
3 2
4 2
1
2 1
− − +
− +
;
б)
jh jg h hg
jf jd hf hd
+ + +
+ + +
2
; е)
1 3 3 2 3
− + −
− + −
c c c
b bc p pc
;
в)
( )
;
j g f
j g f
+ −
+ +
2 2
ж)
z xz yz xy
z yz xz xy
2
3 2
− + −
+ + +
;
г)
t r t r
t r t r
i i i i
i i i i
+ − − +
+ − − +
−
−
2 2 2 2
1 1 1 1
; з)
a a a
a a a a
p p p
p p p p
+ −
+ + − −
− +
− + −
2 2
2 1 1 2
2
.
1163. Упростите выражение:
а) 1
1 + p
+ 1
1 − p
−
2
1 2
p
p−
;
б)
e
e
+
−
1
2 2
−
e
e
−
+
1
2 2
− 4
12
e
e −
+
e
e
2
2
1
1
+
−
;
в)
t y
t ty t
+
− +2 2
−
2
3 3
ty
t y+
;
г)
6 6
2 2
r e
re r
+
+
+ 8
2e r−
−
4 2
42 2
r e
e r
+
−
;
д)
p
p q2 2
+
−
q
p q2 2
−
+
pq p q
p q
( )
;
+
−4 4
е) 2(l − k) +
l k
l k
2 2
+
+
;
ж) 2j + h −
2 32 3
2 2
jh h
j h
+
+
;
з)
g f
g f
2 2
+
−
− 3(g + f).
1164. Найдите значение выражения:
а) 1 12
1 3
9 9
3 1
2
− −
−
−
+q
q q
q
: (2 (1 − 9q2
)) при q = − 1
2
;
б) 2
s
−
s
s s s s
+
− + + −
− −
1
1
1
1
2
13 2
:
s s s
s
3 2
2
2
1
+ +
−
при s = 11
2
;
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
320
в) 3
2
−
( , )0 5 1
1
1
2 2
1
13 2
d d
d d d d
+
− − + +
+ +
d d d
d
3 2
1
+ +
−
при d = 2,5;
г)
z x
z x z zx
zx
z
z x
+
+ − −
+
−
+ +3 2 2
1
1
1
: ( )
z x
x
3 3
2
3 3
+
−
при x = 1 и z = − 3
2
.
1165. Упростите выражение:
а) m
n m
n
+
+ n
n m
m
−
− − n
n m
m
+
+ m
n m
n
−
− ;
б) 1
e e r e t( )( )− −
+ 1
r r e r t( )( )− −
+ 1
t t e t r( )( )
;
− −
в)
1
s d
s f
−
−
+
1
d f
d s
−
−
+
1
f s
f d
−
−
;
г)
g
g h
g j
g
−
−
+
h
h j
h g
h
−
−
+
j
j g
j h
j
−
−
.
1166. Решите неравенство:
а) (m + 2)(m + 5) 0; д) (c + 1)(1 − c) c + 1;
б) z(−2 − z) 0; е) (b − 3)(5 − b) 4b − 12;
в) (x + 1)(2 − 5x) 0; ж) (2n + 5)(5n + 2)(n2
− 1) 0;
г) (3 − 2a)(−1 + a) 0; з) (k − 5)(3 − 5k)(k2
− 2)2
0.
1167. Решите уравнение:
а) (x2
− 3x + 1)2
+ 4(x2
− 3x + 1) = 5;
б) (x2
+ 2x + 3)2
− (x2
+ 2x + 3) − 6 = 0;
в) 2(2x2
− 5x + 1)2
= 2x2
− 5x − 5;
г) (2x2
− 3x + 1)2
+ 3(3x − 1) = 6x2
.
1168. Решите систему уравнений:
а)
( )( ) ,
;
s d
s
d
− − =
=
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
−
−
2 3 1
1
2
3
в)
3 2
5
2
4
h
j
j
h
h j
−
+
+ =
− =
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
,
;
б)
f
g f f g
g f
g f
+
− −
−
+
=
=
⎧
⎨
⎪
⎩
⎪
3
3 3
1
2
2
5
( )( )
,
;
г)
2 5
2
2 3
1
2
3 4 1
k
k
l
l
k l
−
−
−
−
+ =
− =
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
,
.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
321
1169. Решите систему уравнений:
а)
( )( ) ,
;
x y
x
y
+ − = −
= −
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
+
−
2 1 2
2
2
1
в)
c m
c m
m
m
c
+ =
− =
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
−
+
3
3
2
2
,
;
б)
m n
m n
m n n m
m n
+
−
− +
+ +
=
=
⎧
⎨
⎪
⎩
⎪
2 1
4
2 2
1
7
3
,
;
( )( )
г)
3 2 1
1
3 5
1
5 1
1
z a
z
a
a
z
− =
+ =
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
−
+
−
+
,
.
1170. Решите систему уравнений:
а)
1 1 3
2
1 1 5
42 2
p t
p t
+ =
+ =
⎧
⎨
⎪
⎩
⎪
,
;
в)
s d
s
d
2 2
625
4
3
+ =
=
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
,
;
б)
1 1 1
3
2 2
160
l k
l k
+ =
+ =
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
,
;
г)
z
c
z c
2
2
4
25
2 5
=
− = −
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
,
.
1171. Решите неравенство:
а) 2 5x + 5; г) 3 5+ x 3;
б) 3 2x − 1; д) − −2 3x −2;
в) 5 4− x 3; е) − +2 5x −3.
1172. Решите систему неравенств:
а)
x
x x
−
− +
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
2 3
4 3 82
,
;
в)
x
x x
−
− +
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
3 2
7 20 82
,
;
б)
x
x x
+
− +
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
3 2
2 5 3 102
,
;
г)
x
x x
−
− − +
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
1 3
4 3 72
,
.
1173. Докажите тождество
(x − y)(xn − 1
+ xn − 2
y + xn − 3
y2
+ … + xyn − 2
+ yn − 1
) =
= xn
− yn
и, используя его, запишите многочленом выражение:
а) (c − 3)(c4
+ 3c3
+ 9c2
+ 27c + 81);
б) (a + 1)(a5
− a4
+ a3
− a2
+ a − 1);
в) (b + 2)(b3
− 2b2
+ 4b − 8).
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
322
1174. Докажите, что биссектриса прямого угла прямо-
угольного треугольника делит пополам угол между медианой
и высотой, проведенными к гипотенузе.
1175. Точка гипотенузы прямоугольного треугольника,
равноудаленная от катетов, делит гипотенузу на отрезки дли-
ной 30 и 40. Найдите длины катетов.
1176. Когда в ромб с острым углом 45° вписали окруж-
ность, то ее радиус оказался равным 2. Найдите произведение
диагоналей ромба.
1177. В ромб с высотой h и острым углом α вписана
окружность. Найдите радиус большей из двух возможных
окружностей, каждая из которых касается данной окружно-
сти и двух сторон ромба.
1178. Сторона PS прямоугольника PQRS в три раза боль-
ше стороны PQ, а точки A и B делят сторону PS на три доли.
Найдите сумму углов PAQ, PBQ и PSQ.
1179. Общая хорда двух пересекающихся окружностей
равна а и является стороной правильного шестиугольника,
вписанного в одну окружность, и правильного треугольника,
вписанного в другую. Найдите расстояние между центрами
окружностей.
1180. В остроугольный треугольник с площадью 3 впи-
сан такой квадрат, что одна его сторона лежит на сто-
роне треугольника длиной 3, а противоположная со-
единяет точки на двух других сторонах. Найдите площадь
квадрата.
1181. Найдите площадь треугольника DEF, в котором сто-
рона DE равна 20, а медианы, проведенные к сторонам EF и
DF, равны 18 и 24.
1182. Торонто, Монреаль, Калгари, Эдмонтон, Винни-
пег — крупнейшие города Канады. Уменьшенное на 11 тыс. чел.
население Торонто относится к увеличенному на 10 тыс. чел.
населению Эдмонтона как 40 : 11, а к увеличенному на
1 тыс. чел. населению Монреаля — как 32 : 13. Уменьшен-
ное на 1 тыс. чел. население Калгари относится к увеличен-
ному на 1 тыс. чел. населению Монреаля как 54 : 65, а к уве-
личенному на 1 тыс. чел. населению Виннипега — как 72 : 53.
Найдите население этих городов Канады, учитывая, что на-
селение Торонто на 31 тыс. чел. больше учетверенного на-
селения Виннипега.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
323
* * *
1183. Есть 30 таких чисел b1, b2, b3 …, b30, что
b1 b2 b3 … b30. Найдите такую последовательность a1, a2,
a3, …, a30 их расположения, чтобы сумма a a1 2− + a a2 3− +
+ a a3 4− + … + a a29 30− + a a30 1− была наибольшей.
1184. На стороне BC треугольника ABC выбрали точку K
так, что отрезок AK пересекает медиану BM в точке N, для
которой AN = BC. Докажите, что BK = KN.
1185. В окружность вписан неправильный n-угольник, ко-
торый при повороте вокруг центра на угол, отличный от 360°,
совмещается сам с собой. Докажите, что число n составное.
27. Логические основы геометрии
Геометрия — часть математики, которая изучает про-
странственные формы и отношения.
Первичные геометрические представления появились на
самых ранних этапах развития общества и постепенно рас-
ширялись и уточнялись в связи с усложнением практической
деятельности, в процессе которой людям приходилось оце-
нивать расстояния, стрелы и копья делать прямыми, срав-
нивать их по длине и др. Но сама геометрия зародилась тог-
да, когда развитие земледелия заставило людей выработать
первые правила: измерения земельных участков; нахожде-
ния объемов емкостей; возведения строений и др. Эти пра-
вила сравнения фигур, нахождения геометрических величин,
простейших геометрических построений составили начала
геометрии как прикладной науки. Такая практическая гео-
метрия складывалась в древних земледельческих обществах
в Египте, Вавилоне, дельте Инда, Китае. Самый ранний до-
кумент, содержащий геометрические сведения, дошел до нас
из Египта и относится к XVII в. до н. э. Этот и более поздние
документы свидетельствуют о том, что египтяне знали мно-
го геометрических фактов, например теорему Пифагора, при-
ближенное представление объема шара через его радиус, но
это были именно факты. Математика в нашем нынешнем по-
нимании оформилась значительно позже.
В VII в. до н. э. геометрические знания египтян были
усвоены учеными Древней Греции, где на протяжении не-
скольких столетий пополнились многими новыми фактами.
Эти факты постепенно упорядочивались, складывались в си-
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
324
стему, одни факты стали выводиться
из других. Формировалась процеду-
ра доказывания, и этим самым факты
превращались в теоремы, т. е. предло-
жения, которые устанавливаются рас-
суждениями без ссылок на опыт. Ста-
ли появляться задачи, имеющие чисто
теоретическое значение, например зада-
ча построения геометрической линейкой
и циркулем квадрата, равновеликого
данному кругу, начали оформляться
представления об идеальных геометри-
ческих фигурах — точке без измере-
ний, линии без ширины и толщины,
поверхности без толщины и т. п. Гео-
метрия постепенно становится наукой
в нынешнем понимании этого слова.
Воспроизвести процесс становления гео-
метрической науки в деталях невозмож-
но, но известны многие древние ученые,
которые его определяли, среди них Фалес
(624—547 до н. э.) (рис. 408) и Пифагор
(580—500 до н. э.) (рис. 409). В конце V в.
до н. э. греческий геометр Гиппократ
Хиосский создал первое систематическое произведение по
геометрии, которое, однако, до нас не дошло.
Одним из важнейших событий того времени было откры-
тие несоизмеримых отрезков: диагональ квадрата и его сторо-
на не имеют общей меры, т. е. ни один отрезок, каким бы ма-
лым он ни был, не укладывается целое количество раз как на
стороне, так и на диагонали. Прежнее представление о том,
что отношение любых величин можно выразить рациональ-
ным числом, т. е. отношением натуральных чисел, оказалось
неправильным. Обобщить понятие числа введением клас-
са иррациональных чисел греки не смогли. Поэтому то, что
мы теперь выражаем средствами алгебры, греки выражали
геометрически. Например, квадратное уравнение x2
+ ax = b
представлялось так: найти такой отрезок x, чтобы построен-
ный на нем квадрат вместе с прямоугольником, построенным
на этом отрезке и данном отрезке a, имели площадь, равную
данной площади b. Вместо действительных чисел рассматри-
вались отношения величин, теорию которых в IV в. до н. э.
построил Евдокс (около 408 — около 355 до н. э.) (рис. 410).
Рис. 409
Рис. 408
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
325
Достижения геометрической науки
были систематизированы Евклидом в
работе, известной под названием Нача-
ла. Здесь геометрия представлена так,
как понимается и теперь элементарная
геометрия: наука о пространственных
формах и отношениях, развертывающа-
яся в логической последовательности
на основании явно сформулированных
основных положений — аксиом. Теперь
эту науку называют евклидовой гео-
метрией. Геометрия после Евклида еще в Древней Греции
исследованиями Архимеда (около 287 — 212 до н. э.), Апол-
лония Пергского (около 260 — 170 до н. э.), Гиппарха (около
180 — 125 до н. э.), Менелая (I в.) обогащается новыми фак-
тами. Дальнейшее развитие геометрии замедлилось без но-
вых идей и методов. Они появились только в III в. в работах
Диофанта, математиков Индии, Средней Азии, странах араб-
ского Востока. Из Индии пришли три больших достижения:
позиционная десятичная система счисления, понятие отри-
цательного числа, понятие иррационального числа. Западная
Европа снова становится центром математического развития
только в XVI в., а в геометрии принципиально новые ша-
ги были сделаны только в XVII в., когда французский фи-
лософ и математик Р. Декарт (1596 — 1650) ввел в геометрию
метод координат, который позволил связать геометрию с ал-
геброй. В результате развилась аналитическая геометрия,
в которой геометрические фигуры задаются уравнениями.
Это позволило методы геометрии перенести в алгебру, а в ал-
гебре пользоваться наглядными геометрическими образами.
Исследования, связанные с устранением логических не-
достатков системы аксиом, предложен-
ной Евклидом, завершились к концу
XIX в., когда немецким математиком
Д. Гильбертом (1862 — 1943) (рис. 411)
была предложена первая полная аксио-
матика евклидовой геометрии. Важной
особенностью аксиоматики Гильберта
является то, что она представлена в фор-
ме, в которой наглядные представления
оставлены в стороне как несуществен-
ные для построения теории.
Рис. 410
Рис. 411
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
326
Точки и прямые в этом построении — это любые объек-
ты, а отношения между ними, обозначенные словами принад-
лежит, лежит между, конгруэнтно, — любые отношения,
о которых известно только то, что они удовлетворяют ука-
занным аксиомам. Неопределяемыми явно понятиями явля-
ются понятия: точка; прямая; плоскость; отношение при-
надлежности; отношение «лежать между»; отношение кон-
груэнтности (равенства). Они описываются аксиомами, раз-
деленными на 5 групп.
Аксиомы первой группы отношением лежит на (прохо-
дит через) связывают точку и прямую.
1.1. Есть только одна прямая, которой принадлежат две
данные точки.
1.2. На каждой прямой есть хотя бы две точки, и есть
хотя бы три точки, которые не лежат на одной прямой.
Аксиомы второй группы описывают отношение лежать
между, которое связывает три точки прямой. С использова-
нием этого отношения определяются понятия отрезка, луча,
угла, треугольника.
2.1. Если точка X лежит между точками A и B, то A, X,
B — различные точки одной прямой и точка X лежит меж-
ду точками B и A.
2.2. Если есть две точки A и B, то на прямой AB есть хотя
бы одна такая точка C, что B лежит между точками A и C.
2.3. Из трех точек прямой не более одной лежит между
двумя другими.
2.4. Если прямая не проходит ни через одну вершину тре-
угольника и пересекает одну из его сторон во внутренней точ-
ке, то она пересекает еще одну из двух других сторон.
Третья группа аксиом описывает отношение равенства для
отрезков и углов.
3.1. Каждый отрезок можно единственным способом от-
ложить на любом луче от его начала.
3.2. Если первый отрезок равен второму, а второй — тре-
тьему, то и первый отрезок равен третьему.
3.3. Суммы равных отрезков равны друг другу.
3.4. Каждый угол, меньший развернутого, можно единст-
венным способом отложить от данного луча в данную сторону.
3.5. Если две стороны и угол между ними одного тре-
угольника соответственно равны двум сторонам и углу дру-
гого треугольника, то такие треугольники равны.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
327
Четвертая группа аксиом описывает свойство непрерыв-
ности прямой, которое соответствует нашему интуитивному
представлению о том, что на прямой нет просветов, дырок.
4.1. Для любых двух отрезков AB и CD на прямой AB от
точки A можно последовательно отложить отрезок CD столь-
ко раз, что получится отрезок AAn, больший отрезка AB
(рис. 412).
Рис. 412
4.2. Любая система вложенных отрезков [An; Bn] (рис. 413),
длины которых стремятся к нулю, когда n неограниченно уве-
личивается, имеет точку, принадлежащую всем этим отрезкам.
Рис. 413
Пятая группа аксиом состоит из одной аксиомы, которая
описывает отношение параллельности.
5.1. Через данную точку вне данной прямой можно про-
вести не более одной прямой, параллельной данной прямой.
Позже, в XX в., для евклидовой геометрии появились
и другие системы аксиом: немецкий математик Ф. Шур
(1856—1932) предложил аксиоматику, основанную на поня-
тии движения, русский математик В. Ф. Каган (1869—1953)
опубликовал аксиоматику, в основу которой положено поня-
тие расстояния, немецкий математик Г. Вейль (1885—1955)
предложил векторную аксиоматику. Такие системы аксиом
равносильны в том смысле, что, приняв одну из них, можно
так определить все понятия, используемые в других, что эти
понятия будут иметь все свойства, сформулированные в дру-
гих системах в качестве аксиом.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
328
Отметим, что при построении курса геометрии могут ис-
пользоваться различные варианты одной и той же аксиомати-
ки. Например, вместо аксиомы параллельных можно принять
в качестве аксиомы утверждение о сумме углов треугольника,
так как эти утверждения равносильны, т. е. истинность одно-
го из них влечет за собой истинность другого, понятно, при
истинности остальных аксиом. Эти различные варианты ак-
сиоматики дают одинаковые теории, т. е. с их помощью мож-
но доказать одни и те же теоремы.
? 1. Назовите основные понятия аксиоматической теории евклидовой
геометрии.
2. Приведите примеры аксиом, описывающих отношение принадлеж-
ности.
3. Приведите примеры аксиом, описывающих отношение лежать
между.
4. Приведите примеры аксиом, описывающих отношение равенства.
5. Сформулируйте аксиому параллельности.
1186. Докажите, что если в треугольнике ABC можно вы-
брать такую точку M, что AM = AB, то AB AC.
1187. В выпуклом четырехугольнике ABCD диагональ AC
равна стороне AD. Докажите, что сторона BC меньше диа-
гонали BD.
1188. Докажите, что два треугольника равны, если они
имеют пары равных углов при одной стороне и равные вы-
соты, проведенные к этим сторонам.
1189. Докажите, что биссектриса внешнего угла паралле-
лограмма вместе с продолжениями его сторон, не проходящих
через эту вершину, образуют равнобедренный треугольник.
1190. Докажите, что если вершины одного параллелограм-
ма находятся по одной на сторонах другого параллелограмма,
то эти параллелограммы имеют общий центр.
1191. Докажите, что биссектрисы углов, прилежащих к
боковой стороне трапеции, пересекаются на средней линии
под прямым углом.
1192. Докажите, что сумма диаметров окружностей, опи-
санной около прямоугольного треугольника и вписанной в не-
го, равна сумме катетов.
1193. Докажите, что окружность, которая проходит че-
рез ортоцентр треугольника и две его вершины, равна окруж-
ности, описанной около этого треугольника.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
329
1194. Докажите, что высоты треугольника являются бис-
сектрисами углов треугольника, который определяется осно-
ваниями этих высот.
1195. Докажите, что диаметр окружности, вписанной в
равнобедренную трапецию, является средним геометриче-
ским оснований трапеции.
1196. Две окружности пересекаются в точках A и B. Через
точку A проведены хорды AC и AD, которые касаются данных
окружностей. Докажите, что AC2
BD = AD2
BC.
1197. Через точку A вне окружности проведены прямые,
касающиеся окружности в точках B и C. Докажите, что центр
окружности, вписанной в треугольник ABC, лежит на данной
окружности.
1198. Около правильного треугольника ABC описана
окружность, и на дуге BC взята произвольная точка M. До-
кажите, что AM = BM + CM.
1199. Точки касания вписанной в треугольник окружно-
сти разбивают его стороны на отрезки длинами m, n, k. До-
кажите, что площадь S треугольника выражается формулой
S mnk m n k= ( ).+ +
44444
1200. Две стороны треугольника равны 25 см и 30 см,
а угол против одной из них в два раза больше угла против
другой. Найдите третью сторону треугольника и радиусы
окружностей, вписанной в этот треугольник и описанной
около него.
1201. Угол A в треугольнике ABC в два раза больше
угла B. Найдите сторону BC, учитывая, что AB = c и AC = b.
1202. Две стороны треугольника равны 12 см и 24 см, а
угол между ними — 120°. Найдите биссектрису, проведенную
к третьей стороне треугольника.
1203. Две стороны треугольника равны 20 см и 45 см, а
биссектриса, проходящая между ними, — 24 см. Найдите от-
резки, на которые биссектриса разбивает третью сторону тре-
угольника.
1204. Две стороны треугольника равны 10 см и 17 см. Най-
дите третью сторону треугольника, учитывая, что он вписан
в окружность с диаметром 21,25 см.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
330
1205. Найдите площадь треугольника, учитывая, что две
его стороны вместе составляют 30 см, а высоты, проведенные
к ним, равны 8 см и 12 см.
1206. Две стороны треугольника равны 20 см и 28 см, а
угол против меньшей из них — 45°. Найдите площадь тре-
угольника.
1207. Две стороны треугольника равны 25 см и 30 см, а
площадь — 300 см2
. Найдите третью сторону треугольника.
1208. Найдите площадь треугольника, учитывая, что две
его стороны равны 27 см и 29 см, а медиана, проведенная к
третьей, — 26 см.
1209. Стороны треугольника равны 65 см, 70 см и 75 см.
Через основания высот, проведенных к двум большим сторо-
нам, проходит прямая. Найдите площади частей, на которые
эта прямая разбивает треугольник.
1210. Стороны AB, BC, CD, DA четырехугольника ABCD и
его диагональ AC соответственно равны 26 см, 30 см, 17 см,
25 см и 28 см. Найдите площадь четырехугольника и его вто-
рую диагональ.
1211. Углы при большем основании трапеции равны 30°,
а диагонали являются их биссектрисами. Найдите периметр
трапеции, учитывая, что ее площадь равна 24 см2
.
1212. Высота трапеции равна 12 см, а ее диагонали —
20 см и 15 см. Найдите площадь этой трапеции.
1213. На стороне AB треугольника ABC отмечена точка D,
делящая сторону в отношении m : n, а на стороне BC — точ-
ки E и F, делящие эту сторону в отношении p : q : r. Опре-
делите, в каком отношении площадь треугольника делится
прямыми DE и DF.
1214. Прямыми, параллельными основанию, площадь тре-
угольника разделена в отношении 9 : 55 : 161, если считать
от вершины. Определите, в каком отношении эти прямые де-
лят стороны.
1215. Основания трапеции относятся как m : n. Опре-
делите отношение площадей частей, на которые трапеция
делится ее диагоналями.
1216. Найдите периметр равнобедренной трапеции, осно-
вания и боковая сторона которой относятся как 10 : 4 : 5, а
площадь равна 112 м2
.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
331
1217. Отрезки, соединяющие с вершинами треугольника
центр вписанной в него окружности, разделяют треугольник
на части с площадями 30 см2
, 28 см2
, 26 см2
. Найдите сто-
роны треугольника.
1218. Найдите радиус окружности, описанной около рав-
нобедренной трапеции с основаниями 2 см и 8 см.
1219. Найдите стороны треугольника, учитывая, что рас-
стояния от них до точки пересечения медиан относятся как
2 : 3 : 4, а периметр треугольника равен 26 м.
1220. Две вершины квадрата расположены на хорде, стя-
гивающей дугу в 120°, а две другие — на этой дуге. Найдите
радиус соответствующего круга, учитывая, что сторона квад-
рата равна 3 м.
1221. На боковой стороне равнобедренного треугольника
как на диаметре построена окружность. Найдите отрезки, на
которые эта окружность делит боковую сторону и основание,
учитывая, что они равны соответственно 9 см и 6 см.
1222. Имеются окружности с радиусами 5 см и 20 см, касаю-
щиеся внешним образом, к которым проведены общие внешние
касательные. Найдите расстояния между точками касания.
1223. Диагональ прямоугольника, одна сторона которого
лежит на основании равнобедренного треугольника, а проти-
воположная оканчивается на его боковых сторонах, перпен-
дикулярна боковой стороне. Найдите стороны прямоугольни-
ка, учитывая, что основание треугольника и проведенная к
нему высота равны 6 м.
1224. Диагональ и отрезки, соединяющие середины про-
тивоположных сторон четырехугольника, соответственно
равны 12 см, 7 см и 11 см. Найдите другую диагональ че-
тырехугольника.
1225. Диагональ и отрезки, соединяющие середины проти-
воположных сторон четырехугольника, соответственно равны
10 см, 6 см и 8 см. Найдите площадь четырехугольника.
1226. Окружность с радиусом 6 см внешним образом ка-
сается двух окружностей с радиусами 3 см, при этом центры
всех окружностей лежат на одной прямой. Найдите радиус
окружности, которая касается всех трех окружностей.
1227. Есть ромб со стороной a и углом α. Найдите радиус
окружности, которая проходит через две его смежные верши-
ны и касается прямой, проходящей через две другие вершины.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
332
1228. Окружности с радиусами 8 и 18 касаются внешним
образом и имеют общую касательную. Третья окружность ка-
сается этих окружностей и их касательной. Найдите ее радиус.
1229. В равнобедренную трапецию вписана окружность
с радиусом 18. Точкой касания боковая сторона делится
на части, разность которых равна 15. Найдите площадь
трапеции.
1230. На плоскости отмечены такие точки E, G, I и K, что
∠EGK = 34°, ∠EKI = 84°, ∠IGK = 62°. Найдите величину уг-
ла IEK.
1231. На окружности с радиусом r выбраны три точки,
которые разделяют окружность на три дуги в отношении
3 : 4 : 5. Найдите площадь треугольника, образованного ка-
сательными к окружности, проведенными через точки де-
ления.
1232. Около окружности описана равнобедренная трапе-
ция с боковой стороной b, одно основание которой равно a.
Найдите площадь трапеции.
1233. Трапеция разделена на три части двумя прямыми,
параллельными основаниям трапеции и делящими каждую
из боковых сторон на три доли. Найдите площадь средней ча-
сти, учитывая, что площади крайних равны P и Q.
1234. Стороны AB и BC трапеции ABCD соответственно
равны k и l, причем k ≠ l. Определите, что пересекает бис-
сектриса угла A: основание BC или боковую сторону CD.
1235. Найдите длину отрезка, который параллелен осно-
ваниям трапеции, соединяет точки на боковых сторонах и
проходит через точку пересечения диагоналей, учитывая, что
основания трапеции равны a и b.
1236. Отношение оснований равнобедренной трапеции,
описанной около окружности, равно k. Найдите косинус уг-
ла при основании трапеции.
1237. Основания MN и OP трапеции MNOP соответствен-
но равны a и b. Найдите площадь трапеции, учитывая, что
диагонали трапеции являются биссектрисами углов PMN и
MNO.
1238. Средняя линия равнобедренной трапеции равна a,
а диагонали взаимно перпендикулярны. Найдите ее пло-
щадь.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
333
1239. Площадь равнобедренной трапеции, описанной око-
ло круга, равна S, а ее высота в два раза меньше боковой сто-
роны. Найдите радиус круга.
1240. Площади треугольников, ограниченных отрезками
диагоналей трапеции и ее основаниями, равны S1 и S2. Най-
дите площадь трапеции.
1241. Запишите многочленом стандартного вида выра-
жение:
а) (n + m)3
− (n − m)3
;
б) (q4
− q2
c2
+ c4
)(q2
+ c2
);
в) (2a3
− a2
+ 4a − 3)(a2
− a + 5);
г) (3l − 5k + 8j)(2l − 3k) + (2l − 5k + 6j)(3k − 2l);
д) (2h − 3g + 4f)(5h + 4g) − (3h − 2g)(3g − 2h − 4f);
е) (s3
− 3s2
d + 3sd2
− d3
)(s2
− 2sd + d2
).
1242. Разложите на множители выражение:
а) qh − q + h − 1; д) 10m2
+ 21gy − 14mg − 15my;
б) 18cs − 24zs − 9c + 12z; е) 8j2
h − 8j2
f + 6f2
h − 6f3
;
в) 3er − 4sd − 4ed + 3sr; ж) b2
m3
− bmn2
y + n3
y2
− bm2
ny;
г) 30z2
− 18zp − 35zq + 21qp; з) lk2
− sk2
+ sk − lk + l − s.
1243. Упростите выражение:
а)
q l
q q l l
2 2
2 2
−
− − −
; ж)
j j
j j
2
2
5 6
4 4
+ +
+ +
;
б)
5 5
5
3 2 2 3
2
e e r er r
er r
+ + +
+
; з)
h h
h h
2
2
3 2
6 5
+ +
+ +
;
в)
t
t t
3
2
1
6 12 6
+
+ +
; и)
g g
g g
2
2
7 12
6 9
− +
− +
;
г)
( )
;
y e
y e ye y
+
+ +
3
2 2 3
2
к)
f f
f f
2
2
2 1
8 7
+ +
+ +
;
д)
3
3 3
2 2
3 2 2 3
n p np
n np n p p
−
− − +
; л)
2
2
2 2 2
2 2 2
ds d s z
d z s dz
− − +
+ − +
;
е)
l k lk
l k lk l k
2 2
3 3
3
+
+ + +( )
; м)
c с a ca
a c
3 2 2
3 3
− +
+
.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
334
1244. Сократите дробь:
а)
1
2
2
3 2
−
+ +
b
b b b
; г)
qs q
q s
2 3
2
16
4
−
+( )
; ж)
d p
d d p dp
3 3
3 2 2
2
+
+ +
;
б)
n nm m
n n m
2 2
6 3 3
+ +
−
; д)
e r e r er
r e
3 2 2 3
2 2
2+ +
−
; з)
k kl l
k l l
2 2
3 4
2
2 2
+ +
+
.
в)
a a
a a
2
3
6 9
9
− +
−
; е)
2
3 122 2
t y
y t
+
−
;
1245. Упростите выражение:
а) 8
2 3q −
+ 5
3 2− q
−
3 4
2 32
q
q q
−
− −
;
б) h
j
−
( )h j g
j
2 2
2
−
+
h h j g
j j hg
( )
( )
;
2 2 2
2
−
+
в)
e r
r
+
− 2e
e r+
+
e e r
r re
3 2
3 2
−
−
;
г)
t a
ta
−
− t
a at2
+
+ a
ta t+ 2
;
д) 1
( )( )s d f d− +
+ 1
( )( )
;
d s f s− +
е) g
g h g j( )( )− −
+ h
h g h j( )( )− −
+
j
j g j h( )( )
.
− −
1246. Упростите выражение:
а)
a b
b c ab
− −
− −
−
−
1 1
1 1
( )
;
б)
( )( )
( )
;
xy x y x y
x y x y xy x y
− − − −
− − − −
+ + −
+ − +
1 1 1 1 2
2 2 2 2 1 1
1
в)
( )
(( ) )
( )
(( ) )
;
1
1
1
1
1 1
1 1 1
1 1
1 1 1
+ +
− −
−
+ +
− −
− −
− − −
− −
− − −
ab a
a b b
a b b
ab a
г)
1 1
1 1
1 2
1 1 2
− + −
− + −
− −
− −
( ( ) )
( ( ( ) ) )
.
a a
a a
1247. Решите систему:
а)
x x
x
2
3 4
3 2
= +⎧
⎨
⎪
⎩⎪
,
;
в)
− = −
−
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
2 3 5
1 2
2
x x
x
,
;
б)
x x
x
2
2 15
3 1
+ =
−
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
,
;
г)
( ) ,
.
2 3 9
2 2
x x
x
− =
−
⎧
⎨
⎩
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
335
1248. Решите систему уравнений:
а)
( )( ) ,
( )( ) ;
h j h
h j j
+ − =
+ − =
⎧
⎨
⎩
8 10
5 20
в)
z c z c
z c c c
2 2
2
5 3 22 0
3 2 3 2
− − − + =
− − = − +
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
,
( )( ) ;
б)
2 3 5 5 0
2 1 0
2
k kl l
k l
− + − =
− − =
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
,
( )( ) ;
г)
( ) ( ) ,
( ) ( ) .
b n b n
b n b n
+ − + =
− − − =
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
2
2
4 45
2 3
1249. Решите систему уравнений:
а)
q qe
e qe
2
2
7
9
+ =
+ =
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
,
;
в)
d
d
h
h
d
d
h
h
− −
+ −
+ =
+ =
⎧
⎨
⎪
⎩
⎪
1 2
1 1
1
3
,
;
б)
3
1
10
1
1
y
p
p
y
y
p y
−
+
=
=
⎧
⎨
⎪
⎩
⎪
,
;
г)
l k
k
l k
l
kl k l
− +
+ =
− + =
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
2 5
2 6
, ,
.
1250. Постройте график функции U = −y2
− 4y + 5 и, ис-
пользуя его, решите неравенство:
а) −y2
− 4y + 5 0; в) −y2
− 4y + 5 0;
б) −y2
− 4y + 5 0; г) −y2
− 4y + 5 0.
1251. Решите неравенство:
а) (a − 5)2
(a2
− 81) 0; е) (f − 3)(f2
− 121) 0;
б) (b + 6)3
(b2
− 100) 0; ж) (g3
− 1)(g2
− 4) 0;
в) (c + 8)3
(c2
− 169) 0; з) (h3
+ 64)(h2
− 9) 0;
г) (d2
− 1)(d + 3) 0; и) (i3
+ 125)(i + 6) 0.
д) (e2
− 49)(e − 5) 0;
1252. Решите неравенство:
а)
p
p
+
−
2
2 3
1; е)
v
v
+
−
1
1
+ 2
v
v
− 1
;
б)
5 3
4
q
q
−
−
2; ж) 3 −
2 17
5
h
h
−
−
h
h
−
+
5
2
;
в)
10
5 2
−
+
s
s
1
2
; з) 1
1w +
+ 2
3w +
3
2w +
;
г)
t t
t t
2
2
5 6
5 6
− +
+ +
0; и) 3
1x +
+ 7
2x +
6
1x −
;
д) 2 −
w
w
−
−
3
2
w
w
−
−
2
1
; к) 3
1l −
+ 7
2l −
6
1l +
.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
336
1253. Решите систему неравенств:
а)
x x
x x
2
2
4 5 0
2 4 3 0
− +
− −
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
,
;
в)
− − +
+ −
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
x x
x x
2
2
2 8 0
3 4 0
,
;
б)
x x
x x
2
2
10 24 0
2 11 5 0
− +
− +
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
,
;
г)
x x
x x
2
2
9 6
4 9 12
+ −
+
⎧
⎨
⎪
⎩⎪
,
.
1254. Определите, при каких значениях аргумента зна-
чение функции равно 2:
а) y x
x
=
+ −
5
2 1 5
; в) y
x x
= +
+ − −
1
2 2
1;
б) y
x x
=
− − +
5
2 2 3
; г) y х
x x
= −
− −
4
3 3 1
2
+
.
1255. Найдите сумму квадратов корней уравнения:
а) x2
+ 2⎜x⎟ − 1 = 0; в) x2
− 3⎜x⎟ + 1 = 0;
б) x2
− 3⎜x⎟ − 1 = 0; г) x2
+ 6⎜x⎟ − 1 = 0.
1256. Найдите сумму корней уравнения:
а) (x − 4)(x − 5)(x − 6)(x − 7) = 1680;
б) x(x + 3)(x + 5)(x + 8) = 100;
в) (x + 6)(x + 3)(x − 1)(x − 2) = 12x2
;
г) (x − 4)(x + 5)(x + 10)(x − 2) = 18x2
.
1257. Составьте таблицы значений для функций
y = x2
+ x − 2 и y = –(x2
+ x − 2) на промежутке [–4; 4] и построй-
те графики этих функций. Сравните их и сделайте вывод.
1258. Докажите, что графики функций y = –f(x) и y = f(x)
симметричны относительно оси Ox.
1259. Составьте таблицы значений для функций
y = x2
+ x − 2 и y = ⎜x2
+ x − 2⎟ на промежутке [–4; 4] и построй-
те графики этих функций. Сравните их и сделайте вывод.
1260. Докажите, что графики функций y = ⎜f(x)⎟ и y = f(x)
совпадают при тех значениях x, при которых f(x) 0, и сим-
метричны относительно оси Ox при тех значениях x, при ко-
торых f(x) 0.
1261. Составьте таблицы значений для функций
y = ⎜x⎟2
+ ⎜x⎟ − 2 и y = x2
+ x − 2 на промежутке [–4; 4] и по-
стройте графики этих функций. Сравните их и сделайте вывод.
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
337
1262. Докажите, что график функции y = f(⎜x⎟) симметри-
чен относительно оси Oy и совпадает с графиком функции
y = f(x) при x 0.
1263. Составьте таблицы значений для функций y = x3
и
y = x3
+ 2 на промежутке [–3; 3] и постройте графики этих
функций. Сравните их и сделайте вывод.
1264. Докажите, что график функции y = f(x) + a получает-
ся переносом графика функции y = f(x) вдоль оси Oy на a еди-
ниц вверх, если a 0, и на ⎜a⎟ единиц вниз, если a 0.
1265. Составьте таблицы значений для функций y x= и
y x= + 2 для чисел, меньших 10, и постройте графики этих
функций. Сравните их и сделайте вывод.
1266. Докажите, что график функции y = f(x + a) получает-
ся переносом графика функции y = f(x) вдоль оси Ox на a еди-
ниц влево, если a 0, и на ⎜a⎟ единиц вправо, если a 0.
1267. Составьте таблицы значений для функций y x= и
y x= − для чисел, меньших 10 по модулю, и постройте гра-
фики этих функций. Сравните их и сделайте вывод.
1268. Докажите, что график функции y = f(–x) получает-
ся симметричным отражением графика функции y = f(x) от-
носительно оси Oy.
1269. Составьте таблицы значений для функций y x=
и y x= 2 на промежутке [0; 9] и постройте графики этих
функций. Сравните их и сделайте вывод.
1270. Докажите, что график функции y = kf(x) получается
из графика функции y = f(x) растяжением его вдоль оси Oy в
k раз, если k 1, и сжатием в 1
k
раз, если 0 k 1.
1271. Составьте таблицы значений для функций y x=
и y x= 2 на промежутке [0; 9] и постройте графики этих
функций. Сравните их и сделайте вывод.
1272. Докажите, что график функции y = f(kx) получается
из графика функции y = f(x) сжатием к оси Oy в k раз, если
k 1, и растяжением в 1
k
раз, если 0 k 1.
1273. Из населенного пункта A в населенный пункт B, рас-
стояние между которыми равно 234 км, выехал один мотоцик-
лист. Другой мотоциклист выехал из пункта B со скоростью
Правообладатель Народная асвета
Народная
асвета
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2
127_2

More Related Content

What's hot

Теорема Виета
Теорема ВиетаТеорема Виета
Теорема ВиетаMax Buts
 
1742 повторяем математику за курс средней школы арефьева и.г-2015 -118с
1742  повторяем математику за курс средней школы арефьева и.г-2015 -118с1742  повторяем математику за курс средней школы арефьева и.г-2015 -118с
1742 повторяем математику за курс средней школы арефьева и.г-2015 -118сpsvayy
 
Мысль №7
Мысль №7Мысль №7
Мысль №7rasparin
 
Алгоритмы и структуры данных осень 2013 лекция 8
Алгоритмы и структуры данных осень 2013 лекция 8Алгоритмы и структуры данных осень 2013 лекция 8
Алгоритмы и структуры данных осень 2013 лекция 8Technopark
 
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО АЛГЕБРЕ
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО АЛГЕБРЕДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО АЛГЕБРЕ
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО АЛГЕБРЕGarik Yenokyan
 
Formuly dlya resheniya_kvadratnogo_uravneniya
Formuly dlya resheniya_kvadratnogo_uravneniyaFormuly dlya resheniya_kvadratnogo_uravneniya
Formuly dlya resheniya_kvadratnogo_uravneniyaOlyaDi
 
Уравнения, 12 класс
Уравнения, 12 классУравнения, 12 класс
Уравнения, 12 классAnna Semjonova
 
Primenenie svojstv funkcij_k_resheniyu_uravnenij_i
Primenenie svojstv funkcij_k_resheniyu_uravnenij_iPrimenenie svojstv funkcij_k_resheniyu_uravnenij_i
Primenenie svojstv funkcij_k_resheniyu_uravnenij_iDimon4
 
Разбор задач модуля Комбинаторика l
Разбор задач модуля Комбинаторика lРазбор задач модуля Комбинаторика l
Разбор задач модуля Комбинаторика lDEVTYPE
 
Lecture 1 Конечное и бесконечное в дискретной математике
Lecture 1 Конечное и бесконечное в дискретной математикеLecture 1 Конечное и бесконечное в дискретной математике
Lecture 1 Конечное и бесконечное в дискретной математикеVladimir Tcherniak
 
решение тригонометрических уравнений
решение тригонометрических уравненийрешение тригонометрических уравнений
решение тригонометрических уравненийЛюдмила Щецова
 
Lecture 02 Игры с бесконечностью
Lecture 02 Игры с бесконечностьюLecture 02 Игры с бесконечностью
Lecture 02 Игры с бесконечностьюVladimir Tcherniak
 
Математическая индукция
Математическая индукцияМатематическая индукция
Математическая индукцияDEVTYPE
 
Основы комбинаторики - II
Основы комбинаторики - IIОсновы комбинаторики - II
Основы комбинаторики - IIDEVTYPE
 
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЧИСЛОВЫХ ВЫРАЖЕНИЙ
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЧИСЛОВЫХ ВЫРАЖЕНИЙПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЧИСЛОВЫХ ВЫРАЖЕНИЙ
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЧИСЛОВЫХ ВЫРАЖЕНИЙsilvermlm
 
Лекция №4. Асимтотическая нотация. Предмет "Структуры и алгоритмы обработки д...
Лекция №4. Асимтотическая нотация. Предмет "Структуры и алгоритмы обработки д...Лекция №4. Асимтотическая нотация. Предмет "Структуры и алгоритмы обработки д...
Лекция №4. Асимтотическая нотация. Предмет "Структуры и алгоритмы обработки д...Nikolay Grebenshikov
 
Основы комбинаторики - I
Основы комбинаторики - IОсновы комбинаторики - I
Основы комбинаторики - IDEVTYPE
 
Мысль №6
Мысль №6Мысль №6
Мысль №6rasparin
 
Matemat526
Matemat526Matemat526
Matemat526tesla21
 
формула бине
формула бинеформула бине
формула бинеLeto24
 

What's hot (20)

Теорема Виета
Теорема ВиетаТеорема Виета
Теорема Виета
 
1742 повторяем математику за курс средней школы арефьева и.г-2015 -118с
1742  повторяем математику за курс средней школы арефьева и.г-2015 -118с1742  повторяем математику за курс средней школы арефьева и.г-2015 -118с
1742 повторяем математику за курс средней школы арефьева и.г-2015 -118с
 
Мысль №7
Мысль №7Мысль №7
Мысль №7
 
Алгоритмы и структуры данных осень 2013 лекция 8
Алгоритмы и структуры данных осень 2013 лекция 8Алгоритмы и структуры данных осень 2013 лекция 8
Алгоритмы и структуры данных осень 2013 лекция 8
 
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО АЛГЕБРЕ
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО АЛГЕБРЕДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО АЛГЕБРЕ
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ САМОСТОЯТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО АЛГЕБРЕ
 
Formuly dlya resheniya_kvadratnogo_uravneniya
Formuly dlya resheniya_kvadratnogo_uravneniyaFormuly dlya resheniya_kvadratnogo_uravneniya
Formuly dlya resheniya_kvadratnogo_uravneniya
 
Уравнения, 12 класс
Уравнения, 12 классУравнения, 12 класс
Уравнения, 12 класс
 
Primenenie svojstv funkcij_k_resheniyu_uravnenij_i
Primenenie svojstv funkcij_k_resheniyu_uravnenij_iPrimenenie svojstv funkcij_k_resheniyu_uravnenij_i
Primenenie svojstv funkcij_k_resheniyu_uravnenij_i
 
Разбор задач модуля Комбинаторика l
Разбор задач модуля Комбинаторика lРазбор задач модуля Комбинаторика l
Разбор задач модуля Комбинаторика l
 
Lecture 1 Конечное и бесконечное в дискретной математике
Lecture 1 Конечное и бесконечное в дискретной математикеLecture 1 Конечное и бесконечное в дискретной математике
Lecture 1 Конечное и бесконечное в дискретной математике
 
решение тригонометрических уравнений
решение тригонометрических уравненийрешение тригонометрических уравнений
решение тригонометрических уравнений
 
Lecture 02 Игры с бесконечностью
Lecture 02 Игры с бесконечностьюLecture 02 Игры с бесконечностью
Lecture 02 Игры с бесконечностью
 
Математическая индукция
Математическая индукцияМатематическая индукция
Математическая индукция
 
Основы комбинаторики - II
Основы комбинаторики - IIОсновы комбинаторики - II
Основы комбинаторики - II
 
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЧИСЛОВЫХ ВЫРАЖЕНИЙ
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЧИСЛОВЫХ ВЫРАЖЕНИЙПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЧИСЛОВЫХ ВЫРАЖЕНИЙ
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЧИСЛОВЫХ ВЫРАЖЕНИЙ
 
Лекция №4. Асимтотическая нотация. Предмет "Структуры и алгоритмы обработки д...
Лекция №4. Асимтотическая нотация. Предмет "Структуры и алгоритмы обработки д...Лекция №4. Асимтотическая нотация. Предмет "Структуры и алгоритмы обработки д...
Лекция №4. Асимтотическая нотация. Предмет "Структуры и алгоритмы обработки д...
 
Основы комбинаторики - I
Основы комбинаторики - IОсновы комбинаторики - I
Основы комбинаторики - I
 
Мысль №6
Мысль №6Мысль №6
Мысль №6
 
Matemat526
Matemat526Matemat526
Matemat526
 
формула бине
формула бинеформула бине
формула бине
 

Similar to 127_2

Математика - Метод математической индукции в геометрии
Математика - Метод математической индукции в геометрии Математика - Метод математической индукции в геометрии
Математика - Метод математической индукции в геометрии ozlmgouru
 
Use of eliptic curves for generating digital signature
Use of eliptic curves for generating digital signatureUse of eliptic curves for generating digital signature
Use of eliptic curves for generating digital signatureAndrei Poliakov
 
путешествие в страну алгебраических дробей
путешествие в страну алгебраических дробейпутешествие в страну алгебраических дробей
путешествие в страну алгебраических дробейIrada Aleskerova
 
Metod matematicheskoj indukcii
Metod matematicheskoj indukciiMetod matematicheskoj indukcii
Metod matematicheskoj indukciiIvanchik5
 
Андрей Соболевский - Вокруг Базельской задачи: Бернулли, Эйлер, Риман
Андрей Соболевский - Вокруг Базельской задачи: Бернулли, Эйлер, РиманАндрей Соболевский - Вокруг Базельской задачи: Бернулли, Эйлер, Риман
Андрей Соболевский - Вокруг Базельской задачи: Бернулли, Эйлер, РиманYandex
 
метод математической индукции беляков
метод математической индукции беляковметод математической индукции беляков
метод математической индукции беляковGala Timofeeva
 
Метод математической индукции
Метод математической индукцииМетод математической индукции
Метод математической индукцииozlmgouru
 
Zadachi arifmeticheskaya i_geometricheskaya_progre
Zadachi arifmeticheskaya i_geometricheskaya_progreZadachi arifmeticheskaya i_geometricheskaya_progre
Zadachi arifmeticheskaya i_geometricheskaya_progreИван Иванов
 
325 алгебра и начала анализа в таблицах и схемах евдокимова н.н-2007 -96с
325  алгебра и начала анализа в таблицах и схемах евдокимова н.н-2007 -96с325  алгебра и начала анализа в таблицах и схемах евдокимова н.н-2007 -96с
325 алгебра и начала анализа в таблицах и схемах евдокимова н.н-2007 -96сpsvayy
 
Portfel.in.ua 27 alg_7_kravchuk_2007_r
Portfel.in.ua 27 alg_7_kravchuk_2007_rPortfel.in.ua 27 alg_7_kravchuk_2007_r
Portfel.in.ua 27 alg_7_kravchuk_2007_rportfel
 
7 алг кравчук_янченко_2007_рус
7 алг кравчук_янченко_2007_рус7 алг кравчук_янченко_2007_рус
7 алг кравчук_янченко_2007_русAira_Roo
 
Gia 2013 god_modul_algebra_zadacha_3
Gia 2013 god_modul_algebra_zadacha_3Gia 2013 god_modul_algebra_zadacha_3
Gia 2013 god_modul_algebra_zadacha_3Иван Иванов
 
ГДЗ к учебнику по Алгебре, ГДЗ по Алгебре (Задачник) 8 класс Мордкович А.Г. и...
ГДЗ к учебнику по Алгебре, ГДЗ по Алгебре (Задачник) 8 класс Мордкович А.Г. и...ГДЗ к учебнику по Алгебре, ГДЗ по Алгебре (Задачник) 8 класс Мордкович А.Г. и...
ГДЗ к учебнику по Алгебре, ГДЗ по Алгебре (Задачник) 8 класс Мордкович А.Г. и...You DZ
 
364 1 гдз алгебра. 8 кл. задачник. мордкович а.г. и др-2002 -315с
364 1  гдз алгебра. 8 кл. задачник. мордкович а.г. и др-2002 -315с364 1  гдз алгебра. 8 кл. задачник. мордкович а.г. и др-2002 -315с
364 1 гдз алгебра. 8 кл. задачник. мордкович а.г. и др-2002 -315сrobinbad123100
 
Производящие функции
Производящие функцииПроизводящие функции
Производящие функцииAlex Dainiak
 
Системы счисления
Системы счисленияСистемы счисления
Системы счисленияОтшельник
 

Similar to 127_2 (20)

Математика - Метод математической индукции в геометрии
Математика - Метод математической индукции в геометрии Математика - Метод математической индукции в геометрии
Математика - Метод математической индукции в геометрии
 
Use of eliptic curves for generating digital signature
Use of eliptic curves for generating digital signatureUse of eliptic curves for generating digital signature
Use of eliptic curves for generating digital signature
 
путешествие в страну алгебраических дробей
путешествие в страну алгебраических дробейпутешествие в страну алгебраических дробей
путешествие в страну алгебраических дробей
 
7 gdz a_b_ru
7 gdz a_b_ru7 gdz a_b_ru
7 gdz a_b_ru
 
8 a a_2012
8 a a_20128 a a_2012
8 a a_2012
 
Metod matematicheskoj indukcii
Metod matematicheskoj indukciiMetod matematicheskoj indukcii
Metod matematicheskoj indukcii
 
Андрей Соболевский - Вокруг Базельской задачи: Бернулли, Эйлер, Риман
Андрей Соболевский - Вокруг Базельской задачи: Бернулли, Эйлер, РиманАндрей Соболевский - Вокруг Базельской задачи: Бернулли, Эйлер, Риман
Андрей Соболевский - Вокруг Базельской задачи: Бернулли, Эйлер, Риман
 
метод математической индукции беляков
метод математической индукции беляковметод математической индукции беляков
метод математической индукции беляков
 
Метод математической индукции
Метод математической индукцииМетод математической индукции
Метод математической индукции
 
Diskretn analiz
Diskretn analizDiskretn analiz
Diskretn analiz
 
Diskretn analiz
Diskretn analizDiskretn analiz
Diskretn analiz
 
Zadachi arifmeticheskaya i_geometricheskaya_progre
Zadachi arifmeticheskaya i_geometricheskaya_progreZadachi arifmeticheskaya i_geometricheskaya_progre
Zadachi arifmeticheskaya i_geometricheskaya_progre
 
325 алгебра и начала анализа в таблицах и схемах евдокимова н.н-2007 -96с
325  алгебра и начала анализа в таблицах и схемах евдокимова н.н-2007 -96с325  алгебра и начала анализа в таблицах и схемах евдокимова н.н-2007 -96с
325 алгебра и начала анализа в таблицах и схемах евдокимова н.н-2007 -96с
 
Portfel.in.ua 27 alg_7_kravchuk_2007_r
Portfel.in.ua 27 alg_7_kravchuk_2007_rPortfel.in.ua 27 alg_7_kravchuk_2007_r
Portfel.in.ua 27 alg_7_kravchuk_2007_r
 
7 алг кравчук_янченко_2007_рус
7 алг кравчук_янченко_2007_рус7 алг кравчук_янченко_2007_рус
7 алг кравчук_янченко_2007_рус
 
Gia 2013 god_modul_algebra_zadacha_3
Gia 2013 god_modul_algebra_zadacha_3Gia 2013 god_modul_algebra_zadacha_3
Gia 2013 god_modul_algebra_zadacha_3
 
ГДЗ к учебнику по Алгебре, ГДЗ по Алгебре (Задачник) 8 класс Мордкович А.Г. и...
ГДЗ к учебнику по Алгебре, ГДЗ по Алгебре (Задачник) 8 класс Мордкович А.Г. и...ГДЗ к учебнику по Алгебре, ГДЗ по Алгебре (Задачник) 8 класс Мордкович А.Г. и...
ГДЗ к учебнику по Алгебре, ГДЗ по Алгебре (Задачник) 8 класс Мордкович А.Г. и...
 
364 1 гдз алгебра. 8 кл. задачник. мордкович а.г. и др-2002 -315с
364 1  гдз алгебра. 8 кл. задачник. мордкович а.г. и др-2002 -315с364 1  гдз алгебра. 8 кл. задачник. мордкович а.г. и др-2002 -315с
364 1 гдз алгебра. 8 кл. задачник. мордкович а.г. и др-2002 -315с
 
Производящие функции
Производящие функцииПроизводящие функции
Производящие функции
 
Системы счисления
Системы счисленияСистемы счисления
Системы счисления
 

More from fderfwr (20)

48
4848
48
 
76
7676
76
 
51
5151
51
 
49
4949
49
 
50
5050
50
 
127_1
127_1127_1
127_1
 
119_1
119_1119_1
119_1
 
119_2
119_2119_2
119_2
 
118_1
118_1118_1
118_1
 
118_2
118_2118_2
118_2
 
115_1
115_1115_1
115_1
 
115_2
115_2115_2
115_2
 
114_2
114_2114_2
114_2
 
114_1
114_1114_1
114_1
 
65_1
65_165_1
65_1
 
65_2
65_265_2
65_2
 
113
113113
113
 
58
5858
58
 
117
117117
117
 
116
116116
116
 

127_2

  • 1. 301 В) Аксиома 8 называется аксиомой математической ин- дукции. Она дает возможность доказывать общие утвержде- ния о натуральных числах. Пример 1. Докажем формулу Sn = a1 q q n − − 1 1 для суммы n первых членов геометрической прогрессии с первым членом a1 и знаменателем q. Пусть n = 1. Тогда S1 = a1, так как сумма S1 состоит только из одного числа a1. С другой стороны, данная формула дает: S1 = a1 q q 1 1 1 − − = a1 q q − − 1 1 = a1, т. е. тот же результат. Можно сде- лать вывод, что доказываемая формула истинна при n = 1. Пусть формула истинна для n = k, т. е. истинна формула Sk = a1 q q k − − 1 1 . Докажем, что при этом условии истинна и фор- мула Sk + 1 = a1 q q k + − − 1 1 1 , полученная из доказываемой форму- лы подстановкой k + 1 вместо n. Имеем: Sk + 1 = a1 + a2 + … + ak + ak + 1 = (a1 + a2 + … + ak) + ak + 1 = = Sk + ak + 1 = a1 q q k − − 1 1 + a1qk = a1 q q k k q − − + 1 1 = = a1 q q q q k k − + − − 1 1 1 ( ) = a1 q q q q k k k − + − − + 1 1 1 = a1 q q k + − − 1 1 1 , т. е. получили ожидаемый результат. Таким образом, мы установили, что из истинности утверждения для n = k следует его истинность для n = k + 1. Учитывая аксиому математической индукции, делаем вы- вод о том, что формула Sn = a1 q q n − − 1 1 истинна при любом на- туральном значении переменной n. Пример 2. Докажем, что сумма квадратов первых n нечет- ных натуральных чисел равна 1 3 n(2n − 1)(2n + 1), т. е. что Sn = 12 + 32 + … + (2n − 1) = 1 3 n(2n − 1)(2n + 1). Пусть n = 1. Тогда S1 = 1, так как первое нечетное нату- ральное число — это число 1. Вместе с этим для значения вы- ражения 1 3 n(2n − 1)(2n + 1) при n = 1 получим: 1 3 1(2 1 − 1) (2 1 + 1) = 1 3 1 1 3 = 1, т. е. тот же результат. Пусть утверждение истинно для n = k, т. е. истинна фор- мула Sk = 1 3 k(2k − 1)(2k + 1). Докажем, что тогда утверж- Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 2. 302 дение истинно и при n = k + 1, т. е. истинно равенство Sk + 1 = 1 3 (k + 1)(2k + 1)(2k + 3). Имеем: Sk + 1 = 12 + 32 + … + (2k − 1)2 + (2k + 1)2 = = (12 + 32 + … + (2k − 1)2 ) + (2k + 1)2 = = 1 3 k(2k − 1)(2k + 1) + (2k + 1)2 = 1 3 (2k + 1)(k(2k − 1) + 3(2k + 1)) = = 1 3 (2k + 1)(2k2 − k + 6k + 3) = 1 3 (2k + 1)(2k2 + 5k + 3) = = 1 3 (2k + 1)(2k + 3)(k + 1) = 1 3 (k + 1)(2k + 1)(2k + 3), т. е. получили ожидаемый результат. Таким образом, мы установили, что из истинности утверждения для n = k следует его истинность для n = k + 1. Учитывая аксиому математической индукции, де- лаем вывод о том, что формула 12 + 32 + … + (2n − 1)2 = = 1 3 n(2n − 1)(2n + 1) истинна при любом натуральном значе- нии переменной n. Есть утверждения о натуральных числах, которые истин- ны не для всех натуральных чисел, а для тех, которые на- чинаются с определенного числа. При доказательстве таких утверждений также можно использовать аксиому математи- ческой индукции, но первый этап доказательства — проверку истинности утверждения для наименьшего натурального чис- ла — начинают не с числа 1. Пример 3. Докажем, что если натуральное число n не меньше 5, то 2n n2 . Пусть n = 5. Тогда, подставив это значение переменной n в неравенство 2n n2 , получим неравенство 25 52 , которое истинно. Пусть при n = k, где k 4, неравенство 2n n2 истинно, т. е. истинно неравенство 2k k2 . Докажем, что тогда истинно и неравенство 2k + 1 (k + 1)2 . Имеем 2k + 1 = 2 2k . Учитывая допущение 2k k2 , получим 2 2k 2 k2 . Значит, 2k + 1 2 k2 . Докажем, что 2 k2 (k + 1)2 . Выполним равносильные преобразования этого неравенства: 2 k2 (k + 1)2 ≡ 2k2 k2 + 2k + 1 ≡ k2 − 2k − 1 0 ≡ ≡ (k2 − 2k + 1) − 2 0 ≡ (k − 1)2 − 2 0. Но неравенство (k − 1)2 − 2 0 истинно, так как по условию переменная k не меньше 5. Значит, истинно и неравенство Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 3. 303 2 k2 (k + 1)2 . Учитывая, что 2k + 1 2 k2 , можем утверждать, что 2k + 1 (k + 1)2 . Аксиома математической индукции позволяет сделать вы- вод о том, что неравенство 2n n2 истинно при всех натураль- ных значениях переменной n, не меньших 5. ? 1. Объясните смысл отношения непосредственного следования между натуральными числами. 2. Сформулируйте аксиому математической индукции. 1098. Тройку чисел (a; b; c) называют пифагоровой, если существует прямоугольный треугольник с катетами a и b и гипотенузой c. Установите, являются ли пифагоровыми трой- ками числа: а) (5; 12; 13); д) (12; 35; 37); б) (7; 24; 25); е) (9; 40; 41); в) (6; 8; 12); ж) (20; 99; 101); г) (20; 21; 29); з) (15; 112; 115). 1099. Найдите третье число пифагоровой тройки чисел, ес- ли два из них следующие: а) 11 и 60; б) 16 и 63; в) 13 и 84; г) 88 и 105. 1100. Натуральное число называется совершенным, если оно равно сумме всех своих делителей, кроме самого числа. Например, число 6 — совершенное, так как его не равные ше- сти делители — это числа 1, 2, 3 и 6 = 1 + 2 + 3. Докажите, что является совершенным число: а) 28; б) 496; в) 8128; г) 33 550 336. 1101. Докажите иррациональность числа: а) 5; б) 10; в) 23 ; г) 54 . 1102. Выражением n! обозначается произведение всех на- туральных чисел от 1 до n. Найдите значение выражения: а) 6!; б) 10!; в) 12 10 ! ! ; г) 13 8 10 8 ! ! ! ! . − + 1103. Сформулируйте признаки делимости на 2 и на 5 и определите, делится ли на эти числа число: а) 24 728; б) 142 745; в) 197 820; г) 345 777. 1104. Сформулируйте признаки делимости на 3 и на 9 и определите, делится ли на эти числа число: Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 4. 304 а) 24 729; б) 272 745; в) 197 820; г) 345 777. 1105. Найдите значение выражения: а) 47 12 20 6 0 1 11 5 3 7 35 36 : : : , ;− − б) 49 16 14 11 2 0 51 3 1 6 : : , : , ;− − в) 3 3 4 : 7 21 4 2 3 − − 2 1 11 15 7 12 33 40 + : ; г) 5 3 2 251 12 11 24 − : , + 3 21 18 7 12 4 7 − . 1106. Найдите значение выражения: а) ((8 + 4 (7 − 15) : 2 − 5) 4 − 11) : (2 − 9); б) 2 0 2 1 1 9 0 3 1 0 8 8 10 0 033 8 101 5 1 4 , , , : , : ,− − − − − : 2; в) 0 025 11 5 2 4 0 1 10 2 5 1 2 0 75 63 5 1 75 5 5 625 21 4 1 1 6 , , , , , , , : , : − + − − − + + + −− − 0 25 33 4 11 0 5 , : , 1 9 . 1107. Докажите, что: а) сумма n первых натуральных чисел равна n n( ) ; + 1 2 б) сумма n первых нечетных натуральных чисел равна n2 ; в) сумма n первых четных натуральных чисел равна n(n + 1); г) сумма n первых натуральных чисел, кратных трем, рав- на 3 2 n(n + 1); д) сумма n первых натуральных чисел, которые при делении на 3 дают в остатке 1, равна 1 2 n(3n − 1); е) сумма n первых натуральных чисел, которые при делении на 3 дают в остатке 2, равна 3 2 n2 . 1108. Найдите и докажите формулу, выражающую сумму n первых натуральных чисел, которые: а) кратны трем; б) при делении на 4 дают в остатке 1; в) при делении на 4 дают в остатке 2; г) при делении на 4 дают в остатке 3. 1109. Докажите, что сумма квадратов n первых натураль- ных чисел равна n n n( )( ) . + +1 2 1 6 Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 5. 305 1110. Докажите, что сумма квадратов первых n четных натуральных чисел равна 4 2 1 2 1 3 n n n( )( ) . − + 1111. Докажите, что сумма кубов первых n натуральных чисел равна n n2 2 1 4 ( ) . + 1112. Докажите, что при любом натуральном значении пе- ременной n истинно равенство: а) 1 − 22 + 32 − 42 + … + (−1)n − 1 n2 = (−1)n − 1 n n( ) ; + 1 2 б) 1 2 + 2 3 + … + n(n + 1) = n n n( )( ) ; + +1 2 3 в) 1 4 + 2 7 + … + n(3n + 1) = n(n + 1)2 ; г) 1 2 3 + 2 3 4 + … + n(n + 1)(n + 2) = n n n n( )( )( ) . + + +1 2 3 4 1113. Докажите, что: а) при любых натуральных значениях переменных n и p истинно равенство 1 2 … p + 2 3 … p(p + 1) + … + n(n + 1) … (n + p − 1) = = n n n n p p ( )( )...( ) ; + + + + 1 2 1 б) при любом натуральном значении переменной n истин- но равенство 2 12 + 3 22 + … + n(n − 1)2 + (n + 1)n2 = n n n n( )( )( ) . + + +1 2 3 1 1 3 4 1114. Докажите, что при любом натуральном значении пе- ременной n истинно равенство: а) 1 + 2 + 22 + … + 2n − 1 = 2n − 1; б) 1 1! + 2 2! + … + n n! = (n + 1)! − 1; в) (n + 1)(n + 2) … (n + n) = 2n 1 3 … (2n − 1). 1115. Докажите, что при любых натуральных значениях переменных a и n истинно равенство: а) 1 1a a( )+ + 1 1 2( )( )a a+ + + … + 1 1( )( )a n a n+ − + = n a a n( ) ; + б) a + 1 2 + a + 3 4 + a + 7 8 + … + a n n + −2 1 2 = ( )( )a n n − −1 2 1 2 + n. Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 6. 306 1116. Докажите, что на 9 делится: а) сумма кубов трех последовательных натуральных чисел; б) значение выражения 4n + 15n − 1 при любом натуральном значении переменной n. 1117. Докажите, что при любом натуральном значении пе- ременной на 64 делится значение выражения: а) 32k − 1 + 40k + 21; б) 32l + 3 + 40l − 27; в) 4 32m + 2 + 32m − 36. 1118. Докажите, что при любом натуральном значении пе- ременной: а) значение выражения 11n + 2 + 122n + 1 делится на 133; б) значение выражения 10p + 18p − 1 делится на 27; в) значение выражения 32q + 3 − 26q − 27 делится на 169; г) значение выражения 2r + 2 3r + 5r − 4 делится на 35. 1119. Докажите, что при любом четном значении перемен- ной n значение выражения 20n + 16n − 3n − 1 делится на 323. 1120. Докажите, что при натуральном значении перемен- ной, которое: а) не меньше 3, истинно неравенство 2n 2n + 1; б) не меньше 10, истинно неравенство 2n n3 ; в) больше 2, истинно неравенство 2 1 2 1n n( )− n!. 1121. Докажите, что при натуральном значении перемен- ной, большем 1, истинно неравенство: а) 1 1n + + 1 2n + + … + 1 2n 13 24 ; в) 1 1 + 1 2 + … + 1 n n; б) 1 4 + 1 9 + 1 16 + … + 1 2 n 1; г) 1 1 + 1 2 + … + 1 n 2 n. 1122. Докажите, что для любых целых положительных чи- сел a1, a2, …, an истинно неравенство a a 1 2 + a a 2 3 + … + a a n 1 n. 1123. Докажите, что при любом натуральном значении пе- ременной n, которое: а) больше единицы, истинно неравенство 4 1 n n + ( )! ( !) ; 2 2 n n б) не меньше 6, истинно неравенство n n 2 n! n n 3 . Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 7. 307 44444 1124. Найдите значение выражения: а) (( ( ) : ) )6 4 3 11 2 1 4 7+ − − − : (21 − 4); б) 12 5 3 3 9 0 3 0 8 16 8 0 125 10 0 31 0 8 10 21 5 : , , , , , , , : ;− − − − − в) 1 75 2 3 1 75 11 8 7 12 17 80 0 0325 400 , : , : , : − − : (6,79 : 0,7 + 0,3). 1125. С использованием формул сокращенного умно- жения, в том числе и формулы a3 + b3 = (a + b)(a2 − ab + b2 ), упростите выражение: а) 2 2 6 4 4 22 2z s s s z z s− − + + − : 1 4 4 2 2 2 2 + + − z s z s ; б) d e d e e d d e de d de d e e d d e de e − − + − + + + 2 2 3 3 3 2 2 3 2 2 2 2 3 2 2 3 + + + + ; в) l k l k l k l k l lk l l k lk k k l k − + + − + + − − + − + 2 2 3 2 3 2 2 3 8 8 : 1 2 2 − l k ; г) 3 2 2 1 2 10 2 13 2 2 3 2 ( ) ( ) ( ) a a a a a a a a a + + + + − − − + − + : 5 1 3 2 1 3 2 12 a a a+ + − + − ( ) ( ) . 1126. Найдите значение выражения: а) 1 + − − − − + − q q z z z z s s при q = 3; s = 0,75; z = 1 2 ; б) l k l l k − + 3 − l k l k − + при l = 1 16 ; k = 1 81 . 1127. Решите уравнение: а) 6 4 − p = 25 1 3− p − 16 4p − ; б) 3 1 2 3 1 4 3 5 h h h h − − − − − + = 5h − 2; в) 1 1 2 ( )h + + 4 1 2 h h( )+ = 5 2 1h h( ) ; + г) 2 19 5 52 y y + − − 17 12 y − − 3 1 − y = 0; д) 3 3 2 22 e e − − − 2 2 3 6 32 e e e + + + = 5 1 12 24 122 ( ) ; e e e − − + е) x x x x+ − + = 1 1 45 16 2 2 . Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 8. 308 1128. Решите систему уравнений: а) 3 1 3 3 3 5 4 27 22 8 5 9 6 3 5 9 q a a q a q q a q a + − = − + − = − ⎧ ⎨ ⎪ ⎩ ⎪ − + − − ( ) , ; б) s d d s s d d + + − − − = + + = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩ ⎪ 2 4 1 3 3 6 2 2 1 3 , ; в) 2 3 5 3 10 3 4 3 3 8 3 2 2 1 3 6 ( ) , ; z c c z z c z c z − − − − + + + + ⎧ ⎨ ⎪ ⎩ ⎪ = = г) f g f g f g g f + + − − − − = − = − ⎧ ⎨ ⎪ ⎩ ⎪ 1 3 2 4 2 5 3 4 3 3 2 ( ) , . 1129. Решите систему неравенств: а) ( )( ) , ; a a a a a + − + + ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ 4 2 1 2 6 42 б) ( )( ) ( ), ; x x x x x − + − + − ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ 3 2 5 5 4 6 7 02 в) ( )( ) ( )( ), ; x x x x x x − + − + − − ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ 3 2 5 4 2 3 6 7 02 г) ( )( ) ( )( ), . 2 3 2 5 5 2 6 7 02 t t t t t t − + − + − − ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ 1130. Найдите площадь прямоугольника с периметром 72, диагонали которого пересекаются под углом 60°. 1131. Медиана прямоугольного треугольника длиной m делит его прямой угол в отношении 1 : 2. Найдите площадь треугольника. 1132. Гипотенуза прямоугольного треугольника равна c, а один из его углов — 30°. Найдите радиус окружности с цент- ром в вершине этого угла, которая делит данный треугольник на две равновеликие части. 1133. Докажите, что сумма расстояний от любой точки осно- вания равнобедренного треугольника до его боковых сторон рав- на высоте этого треугольника, проведенной к боковой стороне. Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 9. 309 1134. Найдите острый угол ромба, сторона которого яв- ляется средним геометрическим его диагоналей. 1135. Диагонали выпуклого четырехугольника равны a и b, а отрезки, соединяющие середины противоположных сто- рон, равны друг другу. Найдите площадь четырехугольника. 1136. Найдите площадь четырехугольника, ограниченно- го всеми биссектрисами параллелограмма со сторонами a и b и углом α. 1137. Из Сенно в Богушевск выехал велосипедист, а через некоторое время ему навстречу из Богушевска — второй вело- сипедист, после чего велосипе- дисты сближались со скорос- тью 36 км/ч, а когда встрети- лись, то оказалось, что второй велосипедист не доехал 1 км до Оболи, а первый был в дороге 1 ч 15 мин (рис. 399). Найдите расстояние от Сенно до Оболи, учитывая, что средняя ско- рость движения велосипедистов оказалась равной 17,5 км/ч. 1138. Есть три вида коробок для укладывания конфет. В первой из них 6 рядов, вторая всего вмещает 12 конфет, а если сложить количество конфет в одном ряду обеих ко- робок, то получится 11. Третья коробка имеет столько рядов, сколько их вместе в первой и второй коробках, вмещает в одном ряду 6 конфет, а всего — столько конфет, сколько их вмещают первая и вторая коробки вместе (рис. 400). Найдите количество рядов конфет в третьей коробке. Рис. 399 Рис. 400 Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 10. 310 1139. Есть три цилиндра. Пло- щадь основания одного из них рав- на 9 см2 , объем второго — 121 см3 , а если поставить первый цилиндр на второй, то получится тело высотой 18 см. Третий цилиндр имеет вы- соту 9,2 см, площадь его основания равна сумме площадей оснований первого и второго цилиндров, а его объем — их суммарному объему (рис. 401). Найдите объем третьего цилиндра, учитывая, что объем V цилиндра находится по формуле V = S H, где S — площадь основания цилиндра, а H — его высота. * * * 1140. Докажите, что при целых m, больших 2, уравнение x3 − mx + 1 = 0 не имеет рациональных корней. 1141. Как восстановить пятиугольник по известным се- рединам его сторон? 1142. Есть ли такие 4 натуральных числа, чтобы наимень- шие общие кратные их пар были последовательными числами? 26. Логические основы алгебры Алгебра возникает из арифметики с введением неизвестной величины — переменной. Действия над ней, указанные усло- вием задачи, приводят к уравнению, из которого находится неизвестная. Такой подход в неявной форме можно усмо- треть уже в древнеегипетском папирусе Ринда (около 2000 до н. э.), где искомая величина называлась словом куча и обо- значалась соответствующим иероглифом. Из клинописных математических текстов Древнего Вавилона стало известно, что вавилоняне умели решать разнообразные задачи, причем некоторые из них сводятся к квадратным уравнениям. Понятно, что в те времена арифметика и алгебра не были отделены друг от друга и древняя математика была единой. В Древней Греции отчетливо выделилась геометрия, которая нашла свое определенное завершение в Началах Евклида, где геометрия была изложена аксиоматически. Влияние этого ме- тода было настолько большим, что многие проблемы переводи- Рис. 401 Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 11. 311 лись на геометрический язык: величины истолковывались как длины отрезков, произведение величин — как площадь прямо- угольника и т. д. Результаты развития арифметики и в ней ал- гебры подытожены в Арифметике Диофанта, где он уже доволь- но свободно оперирует уравнениями первой и второй степени и в зародышевой форме пользуется отрицательными числами. Достижения древнегреческой науки были восприняты уче- ными средневекового Востока, среди которых заметное место занимали ученые Средней Азии. Один из них — аль-Хорезми (787—850) (рис. 402), который в своей алгебраической рабо- те Краткая книга пополнения и противопоставления ал- гебру впервые рассматривает как самостоятельную ветвь ма- тематики, систематически решает уравнения первой и второй степени. Этот трактат долгое время был основной книгой по алгебре в странах Европы, а название операции аль-джебр, ко- торая заключалась в переносе члена уравнения из одной части в другую с изменением его знака, позже стало названием Алге- бра соответствующего раздела математики. Имя аль-Хорезми (латинизированное Algorithmi) вошло в математику как общее название Алго- ритм любой системы вычислений, вы- полняемых по определенным правилам. Математики средневекового Востока изложение вели словами. Дальнейший прогресс стал возможным, когда в об- щее употребление вошла удобная сим- волика. Этот процесс был длительным и извилистым. Современный алгебраи- ческий аппарат сложился в основном к концу XVI в. и был окончательно закреп- лен французским математиком Ф. Вие- том (1540—1603) (рис. 403). В 1591 г. он впервые вводит буквенные обозначения не только для неизвестных величин, что уже делалось и ранее, но и для данных, т. е. для коэффициентов уравнений. Это позволило выражать свойства урав- нений и их корней общими формула- ми, а сами выражения с переменными стали объектами, над которыми мож- но выполнять те или иные действия. Рис. 403 Рис. 402 Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 12. 312 Важным этапом в развитии алгебры стало введение отрицательных чисел. До этого даже уравнение первой сте- пени не всегда имело решение. Решаю- щий шаг — пользование отрицательны- ми числами — был сделан в X в. индий- скими математиками. В Европе отри- цательные числа утвердились только в XVII в. после того, как французский философ и математик Р. Декарт (1596— 1650) (рис. 404) использовал их нагляд- ное геометрическое представление для аналитической геоме- трии, в которой геометрические образы — линии, поверхно- сти — получают алгебраическое истолкование уравнениями. К концу XVIII в. алгебра сложилась примерно в том объеме, в котором она и теперь преподается в школе. Основным объектом изучения школьной алгебры является выражение с переменными, которое образуется из чисел и пере- менных с помощью действий. Другие объекты изучения школь- ной алгебры — уравнение, неравенство, числовая функция — вводятся на основании понятия выражения с переменными. Уравнение F = G образуется из двух выражений F и G с по- мощью отношения равно, а неравенства F G, F G, F ≠ G, F G, F G образуются из этих выражений с помощью от- ношений меньше, больше, не равно, не больше, не меньше. Функция y = f(x) возникает, когда по отношению к выраже- нию f(x) ставится вопрос о том, как себя ведут значения y вы- ражения f(x) в зависимости от значений переменной x. В школе выражения рассматриваются на множестве дейст- вительных чисел, выступающем в качестве области значений переменной. Свойства выражения определяют те действия, которые использованы при его образовании. Вы изучали дей- ствия сложения, вычитания, умножения, деления, возведе- ния в степень, извлечения корня, нахождения значений си- нуса, косинуса, тангенса и котангенса. В основе этого набора действий лежат действия сложения и умножения. Например, возведение в степень определяется следующим образом: Рис. 404 Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 13. 313 an = a a a n ... множителей 1 24 34 , если a — любое действительное число и n — натуральное число; a1 = a, если a — любое действительное число; a0 = 1, если a — не равное нулю действительное число; a−n = 1 аn , если a — не равное нулю действительное число и п — натуральное число. Таким образом, в качестве исходных понятий школьного курса алгебры целесообразно принять понятия: действитель- ное число; переменная; сложение; умножение. Действия вычитания и деления, отношение больше между числами вводятся определениями: а − b обозначает такое число c, что a = b + c; а : b обозначает такое число c, что a = bc; a b означает, что a − b 0. Аксиомы описывают действия сложения, вычитания, умножения и деления, а также отношение больше. а) Свойства сложения и вычитания 1) a + b = b + a (переместительность сложения); 2) a + (b + c) = (a + b) + c (сочетательность сложения); 3) a + 0 = a (свойство нуля при сложении); 4) a + (−a) = 0 (свойство противоположного числа); 5) a − b = a + (−b) (связь вычитания со сложением); 6) если a b, то a + c b + c (монотонность сложения). б) Свойства умножения и деления 7) a b = b a (переместительность умножения); 8) a (b c) = (a b) c (сочетательность умножения); 9) a 1 = a (свойство единицы при умножении); 10) a 0 = 0 (свойство нуля при умножении); 11) −a = (−1) a (представление противоположного числа произведением); 12) если a ≠ 0, то 1 а a = 1 (свойство обратного числа); 13) если b ≠ 0, то a b = 1 b a (представление дроби произ- ведением); 14) a (b + c) = ab + ac (распределительность умножения по отношению к сложению); 15) если a b и c 0, то a c b c (монотонность умно- жения). Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 14. 314 в) Свойства порядка 16) если a, b — действительные числа, то или a b, или a = b, или a b (линейная упорядоченность); 17) если a b, то найдется такое число c, что a c b (плотность множества действительных чисел); 18) если a b и b c, то a c (транзитивность отноше- ния меньше). г) Архимедово свойство 19) Для любого действительного числа x найдется такое натуральное число n, что n x. д) Свойство непрерывности множества действительных чисел 20) Любая система вложенных отрезков [an; bn] (рис. 405), длины которых стремятся к нулю, когда n неограниченно уве- личивается, имеет общую точку. Свойства а)—д), по существу, составляют полную систему ак- сиом для действительных чисел, а свойства а)—г) — полную си- стему аксиом для рациональных чисел. В курсах арифметики и алгебры вы познакомились со всеми свойствами а)—г) и использовали их при доказывании правил тождественных преобразований выражений, установ- лении правил равносильных преобразований уравнений. В школьном курсе алгебры вы изучали разные классы выражений с переменными, которые определяются набором действий, используемых при их образовании. Если выражение с переменными образовано с помощью дей- ствий сложения, вычитания, умножения, возведения в нату- ральную степень и деления на число, то его называют целым выражением. Каждое целое выражение равносильными пре- образованиями можно свести к многочлену стандартного вида. Если выражение, кроме действий, используемых при об- разовании целого выражения, содержит хотя бы одно дейст- вие деления на выражение с переменными, то его называют дробно-рациональным выражением. Целые выражения вместе с дробно-рациональными вы- ражениями образуют множество рациональных выражений. Любое рациональное выражение равносильными преобразова- ниями можно свести к рациональной дроби или целому вы- ражению. Рис. 405 Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 15. 315 Если выражение, кроме действий, используемых при об- разовании рационального выражения, содержит хотя бы од- но действие извлечения корня из выражения с переменными, то его называют иррациональным выражением. Рациональные выражения вместе с иррациональными вы- ражениями образуют множество алгебраических выражений. При образовании алгебраических выражений использу- ются действия сложения, вычитания, умножения, деления, возведения в рациональную степень. Эти действия называют вместе алгебраическими действиями. Действия нахождения значений синуса, косинуса, тангенса, котангенса относят к трансцендентным действиям. Выражение, при образовании которого использовано хотя бы одно трансцендентное дейст- вие над выражением с переменной, называется трансцен- дентным выражением. Из трансцендентных выражений вам пока известны только тригонометрические выражения. Отношения между разными видами выражений наглядно представляет схема на рисунке 406. Выражение с переменными Да Нет Да Нет Да Нет Рис. 406 Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 16. 316 ? 1. Как из выражений с переменными образуется уравнение; неравен- ство? 2. Как понятие числовой функции связано с понятием выражения с переменными? 3. Как действие вычитания и отношение больше определяются через действие сложения? 4. Как действие деления определяется через действие умножения? 5. Как определяется действие возведения в степень? 6. С помощью каких действий образуется целое выражение и к ка- кому виду такое выражение можно свести тождественными преобра- зованиями? 7. С помощью каких действий образуется дробно-рациональное вы- ражение? 8. Какие выражения составляют множество рациональных выражений и к какому виду можно свести тождественными преобразованиями ра- циональное выражение? 9. С помощью каких действий образуется иррациональное выражение? 10. Какие выражения составляют множество алгебраических выраже- ний и с помощью каких действий они образуются? 11. Какие действия называют алгебраическими, какие — трансцен- дентными? 1143. Сформулируйте известные вам правила проверки вы- читания сложением и вычитанием. Запишите их с помощью переменных и проиллюстрируйте на примере 25 − 17 = 8. 1144. Сформулируйте известные вам правила проверки деления умножением и делением. Запишите их с помощью переменных и проиллюстрируйте на примере 200 : 8 = 25. 1145. Сформулируйте правило проверки действия из- влечения корня действием возведения в степень. Запишите его с помощью переменных и проиллюстрируйте на примере 34 = 81. 1146. Найдите значение выражения 96 1 2 1п− при значе- нии переменной п, равном: а) −5; б) −1; в) 0; г) 2; д) 7; е) 10. 1147. Запишите в виде степени с основанием 2 выражение: а) 16 2п ; в) 85 4п ; д) 8 4 2 3 п п − − ; б) 8 2п− 1 ; г) 163 4п − 8 ; е) 32 4 2 1 5 3 п п − − . 1148. Установите, существует ли такое значение пе- ременной x, при котором функция, заданная формулой y = 4x2 − 5x + 7, принимает значение, равное: а) 3; б) 6. Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 17. 317 1149. Графиком функции f служит луч с началом в точке A(3; 5), параллельный оси х и расположенный в первом ко- ординатном угле. Постройте этот график и укажите область определения и область значений функции. 1150. Установите, может ли функция y = x2 + 14x + 15 при- нимать значение, равное: а) −1; б) −3; в) −5. 1151. Преобразуйте произведение (b − 10)(b2 + 10b + 100) в многочлен стандартного вида: а) по правилу умножения многочлена на многочлен; б) по формуле (x − y)(x2 + xy + y2 ) = x3 − y3 . 1152. Преобразуйте в многочлен стандартного вида про- изведение: а) (x − 2)(x2 + 2x + 4); г) (2a + 1)(4a2 − 2a + 1); б) (p − 5)(p2 + 5p + 25); д) (10m − 3n)(100m2 + 30mn + 9n2 ); в) (y + 4)(y2 − 4y + 16); е) (4u + 5v)(16u2 − 20uv + 25v2 ). 1153. Представьте произведением многочлен: а) p6 + q6 ; в) k6 − 1; д) a6 − 64; б) m6 − n6 ; г) l6 + 1; е) 64c6 − d6 . 1154. Запишите произведением двучлена и трехчлена вы- ражение: а) (r + 6)3 − 1; в) (t + 3)3 − 64; б) (s − 2)3 + 27; г) a3 + (a − b)3 . 1155. Докажите тождество (x − y)(xn − 1 + xn − 2 y + xn − 3 y2 + … + x2 yn − 3 + + xyn − 2 + yn − 1 ) = xn − yn и, используя его, запишите многочленом выражение: а) (a − 1)(a5 + a4 + a3 + a2 + a + 1); б) (b − 2)(b3 + 2b2 + 4b + 8); в) (c − 3)(c4 + 3c3 + 9c2 + 27c + 81); г) (d − 4)(d5 + 4d4 + 16d3 + 64d2 + 256d + 1024). 1156. Сократите дробь: а) х х 5 1 1 − − ; б) у у 7 1 2 2 − − . Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 18. 318 1157. Преобразуйте в многочлен стандартного вида вы- ражение: а) (u − 4)(u2 + 4u + 16); в) (w − 1)(w3 + w2 + w + 1); б) (v + 10)(v2 − 10v + 100); г) (q − r)(q3 + q2 r + qr2 + r2 ). 1158. Дайте определения дей- ствиям нахождения значений синуса угла, косинуса угла, тан- генса угла и котангенса угла и объясните, почему они сводятся к действию умножения. Начер- тите в тетради такой же угол, как на рисунке 407. Выполните необходимые построения и изме- рения и найдите приближенное значение синуса, косинуса, тан- генса и котангенса этого угла. 1159. Есть выражения: x; a + b 4 ; a + b u + 2 ; x + 2x2 ; t + sin t; 47; v2 − 1 23 ; v2 − 1 3 v ; z; sin α; 5 1 3 ; cos ;a b+6 1 − 2 3tg ; 1 − 2 2tg β ; y 7 4 . Какие из них являются: а) числовыми выражениями; б) выражениями с переменными; в) целыми выражениями; г) дробно-рациональными выражениями; д) рациональными выражениями; е) иррациональными выражениями; ж) алгебраическими выражениями; з) трансцендентными выражениями? 44444 1160. Упростите выражение: а) (2q − 3y)(3q − 2y); д) (f + g)2 (f − g); б) (e + r + t)(e + r − t); е) (h2 − j2 ) h j j h + ; в) (y3 − y2 b + yb2 − b3 )(y + b); ж) 2 3 5 4 k l l k − 3 2 4 5 k l l k + ; г) (z − 1)(z − 2)(z − 3); з) (s + d) 1 1 s d − . Рис. 407 Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 19. 319 1161. Разложите на множители выражение: а) s3 + s2 − s − 1; е) m4 + m2 n2 + n4 ; б) t4 − t3 − t + 1; ж) (q2 + qd − d2 )2 − (q2 − qd − d2 )2 ; в) d5 − d4 − d + 1; з) s2 d2 + r2 t2 − s2 r2 − d2 t2 + 4sdrt; г) e2 − 7er + 12r2 ; и) x2 − 6xk + 8k2 + 2kl − l2 . д) 3z2 f2 − z4 − f4 ; 1162. Упростите выражение: а) er tr ei ti er tr ei ti − + − + + + ; д) a a a a a 3 2 4 2 1 2 1 − − + − + ; б) jh jg h hg jf jd hf hd + + + + + + 2 ; е) 1 3 3 2 3 − + − − + − c c c b bc p pc ; в) ( ) ; j g f j g f + − + + 2 2 ж) z xz yz xy z yz xz xy 2 3 2 − + − + + + ; г) t r t r t r t r i i i i i i i i + − − + + − − + − − 2 2 2 2 1 1 1 1 ; з) a a a a a a a p p p p p p p + − + + − − − + − + − 2 2 2 1 1 2 2 . 1163. Упростите выражение: а) 1 1 + p + 1 1 − p − 2 1 2 p p− ; б) e e + − 1 2 2 − e e − + 1 2 2 − 4 12 e e − + e e 2 2 1 1 + − ; в) t y t ty t + − +2 2 − 2 3 3 ty t y+ ; г) 6 6 2 2 r e re r + + + 8 2e r− − 4 2 42 2 r e e r + − ; д) p p q2 2 + − q p q2 2 − + pq p q p q ( ) ; + −4 4 е) 2(l − k) + l k l k 2 2 + + ; ж) 2j + h − 2 32 3 2 2 jh h j h + + ; з) g f g f 2 2 + − − 3(g + f). 1164. Найдите значение выражения: а) 1 12 1 3 9 9 3 1 2 − − − − +q q q q : (2 (1 − 9q2 )) при q = − 1 2 ; б) 2 s − s s s s s + − + + − − − 1 1 1 1 2 13 2 : s s s s 3 2 2 2 1 + + − при s = 11 2 ; Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 20. 320 в) 3 2 − ( , )0 5 1 1 1 2 2 1 13 2 d d d d d d + − − + + + + d d d d 3 2 1 + + − при d = 2,5; г) z x z x z zx zx z z x + + − − + − + +3 2 2 1 1 1 : ( ) z x x 3 3 2 3 3 + − при x = 1 и z = − 3 2 . 1165. Упростите выражение: а) m n m n + + n n m m − − − n n m m + + m n m n − − ; б) 1 e e r e t( )( )− − + 1 r r e r t( )( )− − + 1 t t e t r( )( ) ; − − в) 1 s d s f − − + 1 d f d s − − + 1 f s f d − − ; г) g g h g j g − − + h h j h g h − − + j j g j h j − − . 1166. Решите неравенство: а) (m + 2)(m + 5) 0; д) (c + 1)(1 − c) c + 1; б) z(−2 − z) 0; е) (b − 3)(5 − b) 4b − 12; в) (x + 1)(2 − 5x) 0; ж) (2n + 5)(5n + 2)(n2 − 1) 0; г) (3 − 2a)(−1 + a) 0; з) (k − 5)(3 − 5k)(k2 − 2)2 0. 1167. Решите уравнение: а) (x2 − 3x + 1)2 + 4(x2 − 3x + 1) = 5; б) (x2 + 2x + 3)2 − (x2 + 2x + 3) − 6 = 0; в) 2(2x2 − 5x + 1)2 = 2x2 − 5x − 5; г) (2x2 − 3x + 1)2 + 3(3x − 1) = 6x2 . 1168. Решите систему уравнений: а) ( )( ) , ; s d s d − − = = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ − − 2 3 1 1 2 3 в) 3 2 5 2 4 h j j h h j − + + = − = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ , ; б) f g f f g g f g f + − − − + = = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩ ⎪ 3 3 3 1 2 2 5 ( )( ) , ; г) 2 5 2 2 3 1 2 3 4 1 k k l l k l − − − − + = − = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ , . Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 21. 321 1169. Решите систему уравнений: а) ( )( ) , ; x y x y + − = − = − ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ + − 2 1 2 2 2 1 в) c m c m m m c + = − = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ − + 3 3 2 2 , ; б) m n m n m n n m m n + − − + + + = = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩ ⎪ 2 1 4 2 2 1 7 3 , ; ( )( ) г) 3 2 1 1 3 5 1 5 1 1 z a z a a z − = + = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ − + − + , . 1170. Решите систему уравнений: а) 1 1 3 2 1 1 5 42 2 p t p t + = + = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩ ⎪ , ; в) s d s d 2 2 625 4 3 + = = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ , ; б) 1 1 1 3 2 2 160 l k l k + = + = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ , ; г) z c z c 2 2 4 25 2 5 = − = − ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ , . 1171. Решите неравенство: а) 2 5x + 5; г) 3 5+ x 3; б) 3 2x − 1; д) − −2 3x −2; в) 5 4− x 3; е) − +2 5x −3. 1172. Решите систему неравенств: а) x x x − − + ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ 2 3 4 3 82 , ; в) x x x − − + ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ 3 2 7 20 82 , ; б) x x x + − + ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ 3 2 2 5 3 102 , ; г) x x x − − − + ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ 1 3 4 3 72 , . 1173. Докажите тождество (x − y)(xn − 1 + xn − 2 y + xn − 3 y2 + … + xyn − 2 + yn − 1 ) = = xn − yn и, используя его, запишите многочленом выражение: а) (c − 3)(c4 + 3c3 + 9c2 + 27c + 81); б) (a + 1)(a5 − a4 + a3 − a2 + a − 1); в) (b + 2)(b3 − 2b2 + 4b − 8). Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 22. 322 1174. Докажите, что биссектриса прямого угла прямо- угольного треугольника делит пополам угол между медианой и высотой, проведенными к гипотенузе. 1175. Точка гипотенузы прямоугольного треугольника, равноудаленная от катетов, делит гипотенузу на отрезки дли- ной 30 и 40. Найдите длины катетов. 1176. Когда в ромб с острым углом 45° вписали окруж- ность, то ее радиус оказался равным 2. Найдите произведение диагоналей ромба. 1177. В ромб с высотой h и острым углом α вписана окружность. Найдите радиус большей из двух возможных окружностей, каждая из которых касается данной окружно- сти и двух сторон ромба. 1178. Сторона PS прямоугольника PQRS в три раза боль- ше стороны PQ, а точки A и B делят сторону PS на три доли. Найдите сумму углов PAQ, PBQ и PSQ. 1179. Общая хорда двух пересекающихся окружностей равна а и является стороной правильного шестиугольника, вписанного в одну окружность, и правильного треугольника, вписанного в другую. Найдите расстояние между центрами окружностей. 1180. В остроугольный треугольник с площадью 3 впи- сан такой квадрат, что одна его сторона лежит на сто- роне треугольника длиной 3, а противоположная со- единяет точки на двух других сторонах. Найдите площадь квадрата. 1181. Найдите площадь треугольника DEF, в котором сто- рона DE равна 20, а медианы, проведенные к сторонам EF и DF, равны 18 и 24. 1182. Торонто, Монреаль, Калгари, Эдмонтон, Винни- пег — крупнейшие города Канады. Уменьшенное на 11 тыс. чел. население Торонто относится к увеличенному на 10 тыс. чел. населению Эдмонтона как 40 : 11, а к увеличенному на 1 тыс. чел. населению Монреаля — как 32 : 13. Уменьшен- ное на 1 тыс. чел. население Калгари относится к увеличен- ному на 1 тыс. чел. населению Монреаля как 54 : 65, а к уве- личенному на 1 тыс. чел. населению Виннипега — как 72 : 53. Найдите население этих городов Канады, учитывая, что на- селение Торонто на 31 тыс. чел. больше учетверенного на- селения Виннипега. Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 23. 323 * * * 1183. Есть 30 таких чисел b1, b2, b3 …, b30, что b1 b2 b3 … b30. Найдите такую последовательность a1, a2, a3, …, a30 их расположения, чтобы сумма a a1 2− + a a2 3− + + a a3 4− + … + a a29 30− + a a30 1− была наибольшей. 1184. На стороне BC треугольника ABC выбрали точку K так, что отрезок AK пересекает медиану BM в точке N, для которой AN = BC. Докажите, что BK = KN. 1185. В окружность вписан неправильный n-угольник, ко- торый при повороте вокруг центра на угол, отличный от 360°, совмещается сам с собой. Докажите, что число n составное. 27. Логические основы геометрии Геометрия — часть математики, которая изучает про- странственные формы и отношения. Первичные геометрические представления появились на самых ранних этапах развития общества и постепенно рас- ширялись и уточнялись в связи с усложнением практической деятельности, в процессе которой людям приходилось оце- нивать расстояния, стрелы и копья делать прямыми, срав- нивать их по длине и др. Но сама геометрия зародилась тог- да, когда развитие земледелия заставило людей выработать первые правила: измерения земельных участков; нахожде- ния объемов емкостей; возведения строений и др. Эти пра- вила сравнения фигур, нахождения геометрических величин, простейших геометрических построений составили начала геометрии как прикладной науки. Такая практическая гео- метрия складывалась в древних земледельческих обществах в Египте, Вавилоне, дельте Инда, Китае. Самый ранний до- кумент, содержащий геометрические сведения, дошел до нас из Египта и относится к XVII в. до н. э. Этот и более поздние документы свидетельствуют о том, что египтяне знали мно- го геометрических фактов, например теорему Пифагора, при- ближенное представление объема шара через его радиус, но это были именно факты. Математика в нашем нынешнем по- нимании оформилась значительно позже. В VII в. до н. э. геометрические знания египтян были усвоены учеными Древней Греции, где на протяжении не- скольких столетий пополнились многими новыми фактами. Эти факты постепенно упорядочивались, складывались в си- Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 24. 324 стему, одни факты стали выводиться из других. Формировалась процеду- ра доказывания, и этим самым факты превращались в теоремы, т. е. предло- жения, которые устанавливаются рас- суждениями без ссылок на опыт. Ста- ли появляться задачи, имеющие чисто теоретическое значение, например зада- ча построения геометрической линейкой и циркулем квадрата, равновеликого данному кругу, начали оформляться представления об идеальных геометри- ческих фигурах — точке без измере- ний, линии без ширины и толщины, поверхности без толщины и т. п. Гео- метрия постепенно становится наукой в нынешнем понимании этого слова. Воспроизвести процесс становления гео- метрической науки в деталях невозмож- но, но известны многие древние ученые, которые его определяли, среди них Фалес (624—547 до н. э.) (рис. 408) и Пифагор (580—500 до н. э.) (рис. 409). В конце V в. до н. э. греческий геометр Гиппократ Хиосский создал первое систематическое произведение по геометрии, которое, однако, до нас не дошло. Одним из важнейших событий того времени было откры- тие несоизмеримых отрезков: диагональ квадрата и его сторо- на не имеют общей меры, т. е. ни один отрезок, каким бы ма- лым он ни был, не укладывается целое количество раз как на стороне, так и на диагонали. Прежнее представление о том, что отношение любых величин можно выразить рациональ- ным числом, т. е. отношением натуральных чисел, оказалось неправильным. Обобщить понятие числа введением клас- са иррациональных чисел греки не смогли. Поэтому то, что мы теперь выражаем средствами алгебры, греки выражали геометрически. Например, квадратное уравнение x2 + ax = b представлялось так: найти такой отрезок x, чтобы построен- ный на нем квадрат вместе с прямоугольником, построенным на этом отрезке и данном отрезке a, имели площадь, равную данной площади b. Вместо действительных чисел рассматри- вались отношения величин, теорию которых в IV в. до н. э. построил Евдокс (около 408 — около 355 до н. э.) (рис. 410). Рис. 409 Рис. 408 Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 25. 325 Достижения геометрической науки были систематизированы Евклидом в работе, известной под названием Нача- ла. Здесь геометрия представлена так, как понимается и теперь элементарная геометрия: наука о пространственных формах и отношениях, развертывающа- яся в логической последовательности на основании явно сформулированных основных положений — аксиом. Теперь эту науку называют евклидовой гео- метрией. Геометрия после Евклида еще в Древней Греции исследованиями Архимеда (около 287 — 212 до н. э.), Апол- лония Пергского (около 260 — 170 до н. э.), Гиппарха (около 180 — 125 до н. э.), Менелая (I в.) обогащается новыми фак- тами. Дальнейшее развитие геометрии замедлилось без но- вых идей и методов. Они появились только в III в. в работах Диофанта, математиков Индии, Средней Азии, странах араб- ского Востока. Из Индии пришли три больших достижения: позиционная десятичная система счисления, понятие отри- цательного числа, понятие иррационального числа. Западная Европа снова становится центром математического развития только в XVI в., а в геометрии принципиально новые ша- ги были сделаны только в XVII в., когда французский фи- лософ и математик Р. Декарт (1596 — 1650) ввел в геометрию метод координат, который позволил связать геометрию с ал- геброй. В результате развилась аналитическая геометрия, в которой геометрические фигуры задаются уравнениями. Это позволило методы геометрии перенести в алгебру, а в ал- гебре пользоваться наглядными геометрическими образами. Исследования, связанные с устранением логических не- достатков системы аксиом, предложен- ной Евклидом, завершились к концу XIX в., когда немецким математиком Д. Гильбертом (1862 — 1943) (рис. 411) была предложена первая полная аксио- матика евклидовой геометрии. Важной особенностью аксиоматики Гильберта является то, что она представлена в фор- ме, в которой наглядные представления оставлены в стороне как несуществен- ные для построения теории. Рис. 410 Рис. 411 Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 26. 326 Точки и прямые в этом построении — это любые объек- ты, а отношения между ними, обозначенные словами принад- лежит, лежит между, конгруэнтно, — любые отношения, о которых известно только то, что они удовлетворяют ука- занным аксиомам. Неопределяемыми явно понятиями явля- ются понятия: точка; прямая; плоскость; отношение при- надлежности; отношение «лежать между»; отношение кон- груэнтности (равенства). Они описываются аксиомами, раз- деленными на 5 групп. Аксиомы первой группы отношением лежит на (прохо- дит через) связывают точку и прямую. 1.1. Есть только одна прямая, которой принадлежат две данные точки. 1.2. На каждой прямой есть хотя бы две точки, и есть хотя бы три точки, которые не лежат на одной прямой. Аксиомы второй группы описывают отношение лежать между, которое связывает три точки прямой. С использова- нием этого отношения определяются понятия отрезка, луча, угла, треугольника. 2.1. Если точка X лежит между точками A и B, то A, X, B — различные точки одной прямой и точка X лежит меж- ду точками B и A. 2.2. Если есть две точки A и B, то на прямой AB есть хотя бы одна такая точка C, что B лежит между точками A и C. 2.3. Из трех точек прямой не более одной лежит между двумя другими. 2.4. Если прямая не проходит ни через одну вершину тре- угольника и пересекает одну из его сторон во внутренней точ- ке, то она пересекает еще одну из двух других сторон. Третья группа аксиом описывает отношение равенства для отрезков и углов. 3.1. Каждый отрезок можно единственным способом от- ложить на любом луче от его начала. 3.2. Если первый отрезок равен второму, а второй — тре- тьему, то и первый отрезок равен третьему. 3.3. Суммы равных отрезков равны друг другу. 3.4. Каждый угол, меньший развернутого, можно единст- венным способом отложить от данного луча в данную сторону. 3.5. Если две стороны и угол между ними одного тре- угольника соответственно равны двум сторонам и углу дру- гого треугольника, то такие треугольники равны. Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 27. 327 Четвертая группа аксиом описывает свойство непрерыв- ности прямой, которое соответствует нашему интуитивному представлению о том, что на прямой нет просветов, дырок. 4.1. Для любых двух отрезков AB и CD на прямой AB от точки A можно последовательно отложить отрезок CD столь- ко раз, что получится отрезок AAn, больший отрезка AB (рис. 412). Рис. 412 4.2. Любая система вложенных отрезков [An; Bn] (рис. 413), длины которых стремятся к нулю, когда n неограниченно уве- личивается, имеет точку, принадлежащую всем этим отрезкам. Рис. 413 Пятая группа аксиом состоит из одной аксиомы, которая описывает отношение параллельности. 5.1. Через данную точку вне данной прямой можно про- вести не более одной прямой, параллельной данной прямой. Позже, в XX в., для евклидовой геометрии появились и другие системы аксиом: немецкий математик Ф. Шур (1856—1932) предложил аксиоматику, основанную на поня- тии движения, русский математик В. Ф. Каган (1869—1953) опубликовал аксиоматику, в основу которой положено поня- тие расстояния, немецкий математик Г. Вейль (1885—1955) предложил векторную аксиоматику. Такие системы аксиом равносильны в том смысле, что, приняв одну из них, можно так определить все понятия, используемые в других, что эти понятия будут иметь все свойства, сформулированные в дру- гих системах в качестве аксиом. Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 28. 328 Отметим, что при построении курса геометрии могут ис- пользоваться различные варианты одной и той же аксиомати- ки. Например, вместо аксиомы параллельных можно принять в качестве аксиомы утверждение о сумме углов треугольника, так как эти утверждения равносильны, т. е. истинность одно- го из них влечет за собой истинность другого, понятно, при истинности остальных аксиом. Эти различные варианты ак- сиоматики дают одинаковые теории, т. е. с их помощью мож- но доказать одни и те же теоремы. ? 1. Назовите основные понятия аксиоматической теории евклидовой геометрии. 2. Приведите примеры аксиом, описывающих отношение принадлеж- ности. 3. Приведите примеры аксиом, описывающих отношение лежать между. 4. Приведите примеры аксиом, описывающих отношение равенства. 5. Сформулируйте аксиому параллельности. 1186. Докажите, что если в треугольнике ABC можно вы- брать такую точку M, что AM = AB, то AB AC. 1187. В выпуклом четырехугольнике ABCD диагональ AC равна стороне AD. Докажите, что сторона BC меньше диа- гонали BD. 1188. Докажите, что два треугольника равны, если они имеют пары равных углов при одной стороне и равные вы- соты, проведенные к этим сторонам. 1189. Докажите, что биссектриса внешнего угла паралле- лограмма вместе с продолжениями его сторон, не проходящих через эту вершину, образуют равнобедренный треугольник. 1190. Докажите, что если вершины одного параллелограм- ма находятся по одной на сторонах другого параллелограмма, то эти параллелограммы имеют общий центр. 1191. Докажите, что биссектрисы углов, прилежащих к боковой стороне трапеции, пересекаются на средней линии под прямым углом. 1192. Докажите, что сумма диаметров окружностей, опи- санной около прямоугольного треугольника и вписанной в не- го, равна сумме катетов. 1193. Докажите, что окружность, которая проходит че- рез ортоцентр треугольника и две его вершины, равна окруж- ности, описанной около этого треугольника. Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 29. 329 1194. Докажите, что высоты треугольника являются бис- сектрисами углов треугольника, который определяется осно- ваниями этих высот. 1195. Докажите, что диаметр окружности, вписанной в равнобедренную трапецию, является средним геометриче- ским оснований трапеции. 1196. Две окружности пересекаются в точках A и B. Через точку A проведены хорды AC и AD, которые касаются данных окружностей. Докажите, что AC2 BD = AD2 BC. 1197. Через точку A вне окружности проведены прямые, касающиеся окружности в точках B и C. Докажите, что центр окружности, вписанной в треугольник ABC, лежит на данной окружности. 1198. Около правильного треугольника ABC описана окружность, и на дуге BC взята произвольная точка M. До- кажите, что AM = BM + CM. 1199. Точки касания вписанной в треугольник окружно- сти разбивают его стороны на отрезки длинами m, n, k. До- кажите, что площадь S треугольника выражается формулой S mnk m n k= ( ).+ + 44444 1200. Две стороны треугольника равны 25 см и 30 см, а угол против одной из них в два раза больше угла против другой. Найдите третью сторону треугольника и радиусы окружностей, вписанной в этот треугольник и описанной около него. 1201. Угол A в треугольнике ABC в два раза больше угла B. Найдите сторону BC, учитывая, что AB = c и AC = b. 1202. Две стороны треугольника равны 12 см и 24 см, а угол между ними — 120°. Найдите биссектрису, проведенную к третьей стороне треугольника. 1203. Две стороны треугольника равны 20 см и 45 см, а биссектриса, проходящая между ними, — 24 см. Найдите от- резки, на которые биссектриса разбивает третью сторону тре- угольника. 1204. Две стороны треугольника равны 10 см и 17 см. Най- дите третью сторону треугольника, учитывая, что он вписан в окружность с диаметром 21,25 см. Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 30. 330 1205. Найдите площадь треугольника, учитывая, что две его стороны вместе составляют 30 см, а высоты, проведенные к ним, равны 8 см и 12 см. 1206. Две стороны треугольника равны 20 см и 28 см, а угол против меньшей из них — 45°. Найдите площадь тре- угольника. 1207. Две стороны треугольника равны 25 см и 30 см, а площадь — 300 см2 . Найдите третью сторону треугольника. 1208. Найдите площадь треугольника, учитывая, что две его стороны равны 27 см и 29 см, а медиана, проведенная к третьей, — 26 см. 1209. Стороны треугольника равны 65 см, 70 см и 75 см. Через основания высот, проведенных к двум большим сторо- нам, проходит прямая. Найдите площади частей, на которые эта прямая разбивает треугольник. 1210. Стороны AB, BC, CD, DA четырехугольника ABCD и его диагональ AC соответственно равны 26 см, 30 см, 17 см, 25 см и 28 см. Найдите площадь четырехугольника и его вто- рую диагональ. 1211. Углы при большем основании трапеции равны 30°, а диагонали являются их биссектрисами. Найдите периметр трапеции, учитывая, что ее площадь равна 24 см2 . 1212. Высота трапеции равна 12 см, а ее диагонали — 20 см и 15 см. Найдите площадь этой трапеции. 1213. На стороне AB треугольника ABC отмечена точка D, делящая сторону в отношении m : n, а на стороне BC — точ- ки E и F, делящие эту сторону в отношении p : q : r. Опре- делите, в каком отношении площадь треугольника делится прямыми DE и DF. 1214. Прямыми, параллельными основанию, площадь тре- угольника разделена в отношении 9 : 55 : 161, если считать от вершины. Определите, в каком отношении эти прямые де- лят стороны. 1215. Основания трапеции относятся как m : n. Опре- делите отношение площадей частей, на которые трапеция делится ее диагоналями. 1216. Найдите периметр равнобедренной трапеции, осно- вания и боковая сторона которой относятся как 10 : 4 : 5, а площадь равна 112 м2 . Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 31. 331 1217. Отрезки, соединяющие с вершинами треугольника центр вписанной в него окружности, разделяют треугольник на части с площадями 30 см2 , 28 см2 , 26 см2 . Найдите сто- роны треугольника. 1218. Найдите радиус окружности, описанной около рав- нобедренной трапеции с основаниями 2 см и 8 см. 1219. Найдите стороны треугольника, учитывая, что рас- стояния от них до точки пересечения медиан относятся как 2 : 3 : 4, а периметр треугольника равен 26 м. 1220. Две вершины квадрата расположены на хорде, стя- гивающей дугу в 120°, а две другие — на этой дуге. Найдите радиус соответствующего круга, учитывая, что сторона квад- рата равна 3 м. 1221. На боковой стороне равнобедренного треугольника как на диаметре построена окружность. Найдите отрезки, на которые эта окружность делит боковую сторону и основание, учитывая, что они равны соответственно 9 см и 6 см. 1222. Имеются окружности с радиусами 5 см и 20 см, касаю- щиеся внешним образом, к которым проведены общие внешние касательные. Найдите расстояния между точками касания. 1223. Диагональ прямоугольника, одна сторона которого лежит на основании равнобедренного треугольника, а проти- воположная оканчивается на его боковых сторонах, перпен- дикулярна боковой стороне. Найдите стороны прямоугольни- ка, учитывая, что основание треугольника и проведенная к нему высота равны 6 м. 1224. Диагональ и отрезки, соединяющие середины про- тивоположных сторон четырехугольника, соответственно равны 12 см, 7 см и 11 см. Найдите другую диагональ че- тырехугольника. 1225. Диагональ и отрезки, соединяющие середины проти- воположных сторон четырехугольника, соответственно равны 10 см, 6 см и 8 см. Найдите площадь четырехугольника. 1226. Окружность с радиусом 6 см внешним образом ка- сается двух окружностей с радиусами 3 см, при этом центры всех окружностей лежат на одной прямой. Найдите радиус окружности, которая касается всех трех окружностей. 1227. Есть ромб со стороной a и углом α. Найдите радиус окружности, которая проходит через две его смежные верши- ны и касается прямой, проходящей через две другие вершины. Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 32. 332 1228. Окружности с радиусами 8 и 18 касаются внешним образом и имеют общую касательную. Третья окружность ка- сается этих окружностей и их касательной. Найдите ее радиус. 1229. В равнобедренную трапецию вписана окружность с радиусом 18. Точкой касания боковая сторона делится на части, разность которых равна 15. Найдите площадь трапеции. 1230. На плоскости отмечены такие точки E, G, I и K, что ∠EGK = 34°, ∠EKI = 84°, ∠IGK = 62°. Найдите величину уг- ла IEK. 1231. На окружности с радиусом r выбраны три точки, которые разделяют окружность на три дуги в отношении 3 : 4 : 5. Найдите площадь треугольника, образованного ка- сательными к окружности, проведенными через точки де- ления. 1232. Около окружности описана равнобедренная трапе- ция с боковой стороной b, одно основание которой равно a. Найдите площадь трапеции. 1233. Трапеция разделена на три части двумя прямыми, параллельными основаниям трапеции и делящими каждую из боковых сторон на три доли. Найдите площадь средней ча- сти, учитывая, что площади крайних равны P и Q. 1234. Стороны AB и BC трапеции ABCD соответственно равны k и l, причем k ≠ l. Определите, что пересекает бис- сектриса угла A: основание BC или боковую сторону CD. 1235. Найдите длину отрезка, который параллелен осно- ваниям трапеции, соединяет точки на боковых сторонах и проходит через точку пересечения диагоналей, учитывая, что основания трапеции равны a и b. 1236. Отношение оснований равнобедренной трапеции, описанной около окружности, равно k. Найдите косинус уг- ла при основании трапеции. 1237. Основания MN и OP трапеции MNOP соответствен- но равны a и b. Найдите площадь трапеции, учитывая, что диагонали трапеции являются биссектрисами углов PMN и MNO. 1238. Средняя линия равнобедренной трапеции равна a, а диагонали взаимно перпендикулярны. Найдите ее пло- щадь. Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 33. 333 1239. Площадь равнобедренной трапеции, описанной око- ло круга, равна S, а ее высота в два раза меньше боковой сто- роны. Найдите радиус круга. 1240. Площади треугольников, ограниченных отрезками диагоналей трапеции и ее основаниями, равны S1 и S2. Най- дите площадь трапеции. 1241. Запишите многочленом стандартного вида выра- жение: а) (n + m)3 − (n − m)3 ; б) (q4 − q2 c2 + c4 )(q2 + c2 ); в) (2a3 − a2 + 4a − 3)(a2 − a + 5); г) (3l − 5k + 8j)(2l − 3k) + (2l − 5k + 6j)(3k − 2l); д) (2h − 3g + 4f)(5h + 4g) − (3h − 2g)(3g − 2h − 4f); е) (s3 − 3s2 d + 3sd2 − d3 )(s2 − 2sd + d2 ). 1242. Разложите на множители выражение: а) qh − q + h − 1; д) 10m2 + 21gy − 14mg − 15my; б) 18cs − 24zs − 9c + 12z; е) 8j2 h − 8j2 f + 6f2 h − 6f3 ; в) 3er − 4sd − 4ed + 3sr; ж) b2 m3 − bmn2 y + n3 y2 − bm2 ny; г) 30z2 − 18zp − 35zq + 21qp; з) lk2 − sk2 + sk − lk + l − s. 1243. Упростите выражение: а) q l q q l l 2 2 2 2 − − − − ; ж) j j j j 2 2 5 6 4 4 + + + + ; б) 5 5 5 3 2 2 3 2 e e r er r er r + + + + ; з) h h h h 2 2 3 2 6 5 + + + + ; в) t t t 3 2 1 6 12 6 + + + ; и) g g g g 2 2 7 12 6 9 − + − + ; г) ( ) ; y e y e ye y + + + 3 2 2 3 2 к) f f f f 2 2 2 1 8 7 + + + + ; д) 3 3 3 2 2 3 2 2 3 n p np n np n p p − − − + ; л) 2 2 2 2 2 2 2 2 ds d s z d z s dz − − + + − + ; е) l k lk l k lk l k 2 2 3 3 3 + + + +( ) ; м) c с a ca a c 3 2 2 3 3 − + + . Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 34. 334 1244. Сократите дробь: а) 1 2 2 3 2 − + + b b b b ; г) qs q q s 2 3 2 16 4 − +( ) ; ж) d p d d p dp 3 3 3 2 2 2 + + + ; б) n nm m n n m 2 2 6 3 3 + + − ; д) e r e r er r e 3 2 2 3 2 2 2+ + − ; з) k kl l k l l 2 2 3 4 2 2 2 + + + . в) a a a a 2 3 6 9 9 − + − ; е) 2 3 122 2 t y y t + − ; 1245. Упростите выражение: а) 8 2 3q − + 5 3 2− q − 3 4 2 32 q q q − − − ; б) h j − ( )h j g j 2 2 2 − + h h j g j j hg ( ) ( ) ; 2 2 2 2 − + в) e r r + − 2e e r+ + e e r r re 3 2 3 2 − − ; г) t a ta − − t a at2 + + a ta t+ 2 ; д) 1 ( )( )s d f d− + + 1 ( )( ) ; d s f s− + е) g g h g j( )( )− − + h h g h j( )( )− − + j j g j h( )( ) . − − 1246. Упростите выражение: а) a b b c ab − − − − − − 1 1 1 1 ( ) ; б) ( )( ) ( ) ; xy x y x y x y x y xy x y − − − − − − − − + + − + − + 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 1 1 в) ( ) (( ) ) ( ) (( ) ) ; 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 + + − − − + + − − − − − − − − − − − − ab a a b b a b b ab a г) 1 1 1 1 1 2 1 1 2 − + − − + − − − − − ( ( ) ) ( ( ( ) ) ) . a a a a 1247. Решите систему: а) x x x 2 3 4 3 2 = +⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ , ; в) − = − − ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ 2 3 5 1 2 2 x x x , ; б) x x x 2 2 15 3 1 + = − ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ , ; г) ( ) , . 2 3 9 2 2 x x x − = − ⎧ ⎨ ⎩ Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 35. 335 1248. Решите систему уравнений: а) ( )( ) , ( )( ) ; h j h h j j + − = + − = ⎧ ⎨ ⎩ 8 10 5 20 в) z c z c z c c c 2 2 2 5 3 22 0 3 2 3 2 − − − + = − − = − + ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ , ( )( ) ; б) 2 3 5 5 0 2 1 0 2 k kl l k l − + − = − − = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ , ( )( ) ; г) ( ) ( ) , ( ) ( ) . b n b n b n b n + − + = − − − = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ 2 2 4 45 2 3 1249. Решите систему уравнений: а) q qe e qe 2 2 7 9 + = + = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ , ; в) d d h h d d h h − − + − + = + = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩ ⎪ 1 2 1 1 1 3 , ; б) 3 1 10 1 1 y p p y y p y − + = = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩ ⎪ , ; г) l k k l k l kl k l − + + = − + = ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ 2 5 2 6 , , . 1250. Постройте график функции U = −y2 − 4y + 5 и, ис- пользуя его, решите неравенство: а) −y2 − 4y + 5 0; в) −y2 − 4y + 5 0; б) −y2 − 4y + 5 0; г) −y2 − 4y + 5 0. 1251. Решите неравенство: а) (a − 5)2 (a2 − 81) 0; е) (f − 3)(f2 − 121) 0; б) (b + 6)3 (b2 − 100) 0; ж) (g3 − 1)(g2 − 4) 0; в) (c + 8)3 (c2 − 169) 0; з) (h3 + 64)(h2 − 9) 0; г) (d2 − 1)(d + 3) 0; и) (i3 + 125)(i + 6) 0. д) (e2 − 49)(e − 5) 0; 1252. Решите неравенство: а) p p + − 2 2 3 1; е) v v + − 1 1 + 2 v v − 1 ; б) 5 3 4 q q − − 2; ж) 3 − 2 17 5 h h − − h h − + 5 2 ; в) 10 5 2 − + s s 1 2 ; з) 1 1w + + 2 3w + 3 2w + ; г) t t t t 2 2 5 6 5 6 − + + + 0; и) 3 1x + + 7 2x + 6 1x − ; д) 2 − w w − − 3 2 w w − − 2 1 ; к) 3 1l − + 7 2l − 6 1l + . Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 36. 336 1253. Решите систему неравенств: а) x x x x 2 2 4 5 0 2 4 3 0 − + − − ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ , ; в) − − + + − ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ x x x x 2 2 2 8 0 3 4 0 , ; б) x x x x 2 2 10 24 0 2 11 5 0 − + − + ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ , ; г) x x x x 2 2 9 6 4 9 12 + − + ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ , . 1254. Определите, при каких значениях аргумента зна- чение функции равно 2: а) y x x = + − 5 2 1 5 ; в) y x x = + + − − 1 2 2 1; б) y x x = − − + 5 2 2 3 ; г) y х x x = − − − 4 3 3 1 2 + . 1255. Найдите сумму квадратов корней уравнения: а) x2 + 2⎜x⎟ − 1 = 0; в) x2 − 3⎜x⎟ + 1 = 0; б) x2 − 3⎜x⎟ − 1 = 0; г) x2 + 6⎜x⎟ − 1 = 0. 1256. Найдите сумму корней уравнения: а) (x − 4)(x − 5)(x − 6)(x − 7) = 1680; б) x(x + 3)(x + 5)(x + 8) = 100; в) (x + 6)(x + 3)(x − 1)(x − 2) = 12x2 ; г) (x − 4)(x + 5)(x + 10)(x − 2) = 18x2 . 1257. Составьте таблицы значений для функций y = x2 + x − 2 и y = –(x2 + x − 2) на промежутке [–4; 4] и построй- те графики этих функций. Сравните их и сделайте вывод. 1258. Докажите, что графики функций y = –f(x) и y = f(x) симметричны относительно оси Ox. 1259. Составьте таблицы значений для функций y = x2 + x − 2 и y = ⎜x2 + x − 2⎟ на промежутке [–4; 4] и построй- те графики этих функций. Сравните их и сделайте вывод. 1260. Докажите, что графики функций y = ⎜f(x)⎟ и y = f(x) совпадают при тех значениях x, при которых f(x) 0, и сим- метричны относительно оси Ox при тех значениях x, при ко- торых f(x) 0. 1261. Составьте таблицы значений для функций y = ⎜x⎟2 + ⎜x⎟ − 2 и y = x2 + x − 2 на промежутке [–4; 4] и по- стройте графики этих функций. Сравните их и сделайте вывод. Правообладатель Народная асвета Народная асвета
  • 37. 337 1262. Докажите, что график функции y = f(⎜x⎟) симметри- чен относительно оси Oy и совпадает с графиком функции y = f(x) при x 0. 1263. Составьте таблицы значений для функций y = x3 и y = x3 + 2 на промежутке [–3; 3] и постройте графики этих функций. Сравните их и сделайте вывод. 1264. Докажите, что график функции y = f(x) + a получает- ся переносом графика функции y = f(x) вдоль оси Oy на a еди- ниц вверх, если a 0, и на ⎜a⎟ единиц вниз, если a 0. 1265. Составьте таблицы значений для функций y x= и y x= + 2 для чисел, меньших 10, и постройте графики этих функций. Сравните их и сделайте вывод. 1266. Докажите, что график функции y = f(x + a) получает- ся переносом графика функции y = f(x) вдоль оси Ox на a еди- ниц влево, если a 0, и на ⎜a⎟ единиц вправо, если a 0. 1267. Составьте таблицы значений для функций y x= и y x= − для чисел, меньших 10 по модулю, и постройте гра- фики этих функций. Сравните их и сделайте вывод. 1268. Докажите, что график функции y = f(–x) получает- ся симметричным отражением графика функции y = f(x) от- носительно оси Oy. 1269. Составьте таблицы значений для функций y x= и y x= 2 на промежутке [0; 9] и постройте графики этих функций. Сравните их и сделайте вывод. 1270. Докажите, что график функции y = kf(x) получается из графика функции y = f(x) растяжением его вдоль оси Oy в k раз, если k 1, и сжатием в 1 k раз, если 0 k 1. 1271. Составьте таблицы значений для функций y x= и y x= 2 на промежутке [0; 9] и постройте графики этих функций. Сравните их и сделайте вывод. 1272. Докажите, что график функции y = f(kx) получается из графика функции y = f(x) сжатием к оси Oy в k раз, если k 1, и растяжением в 1 k раз, если 0 k 1. 1273. Из населенного пункта A в населенный пункт B, рас- стояние между которыми равно 234 км, выехал один мотоцик- лист. Другой мотоциклист выехал из пункта B со скоростью Правообладатель Народная асвета Народная асвета