72 покупателя из 100 воду вообще не покупают, для них количество бутылок в 1 покупке равно 0.
Остальные 28 человек покупают хоть что-то.
Из них 14 человек покупают 1 бутылку, 9 человек покупают 9 бутылок и 5 человек покупают 12 бутылок.
Вероятности для каждого количества бутылок в покупке будут такие:
p1 = 0,72, n1 = 0
p2 = 0,14, n2 = 1
p3 = 0,09, n3 = 9
p4 = 0,05, n4 = 12
Чтобы найти математическое ожидание, нужно каждую вероятность умножить на соответствующее значение исследуемой величины.
Математическое ожидание количества бутылок в одной покупке:
M(X) = p1*n1 + p2*n2 + p3*n3 + p4*n4 = 0,72*0 + 0,14*1 + 0,09*9 + 0,05*12 = 0 + 0,14 + 0,81 + 0,6 = 1,55
Задача 1. Смотрите Рис. 1.
Угол между прямой и плоскостью - это угол между прямой и проекцией этой прямой на плоскость.
Проекцией диагонали B1D на плоскость ACC1 является вертикальная прямая OO1, показанная красным. Диагональ B1D1 также показана красным.
Эта прямая параллельна ребру DD1, поэтому:
sin (B1D, ACC1) = sin (B1D, DD1)
Длину ребра куба DD1 обозначим а, тогда диагональ грани куба:
B1D1 = a*sqrt(2), а диагональ куба B1D = a*sqrt(3)
[m]\sin (B1D, ACC1) = \sin (B1DD1) = \frac{B1D1}{B1D} = \frac{a \cdot \sqrt{2}}{a \cdot \sqrt{3}} = \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}} = \frac{\sqrt{6}}{3}[/m]
Задача 2. Смотрите Рис. 2.
Тоже самое - Угол между прямой и плоскостью - это угол между прямой и проекцией этой прямой на плоскость.
Проекцией прямой DE на плоскость DD1C является прямая DE1.
Эта прямая DE1, а также прямая EE1, показаны красным.
Длину ребра куба DD1 обозначим а, тогда D1E1 = a/2, EE1 = a
[m]DE1 = \sqrt{DD1^2 + D1E1^2} = \sqrt{a^2 + \frac{a^2}{4}} = \sqrt{\frac{5a^2}{4}} = \frac{a \cdot \sqrt{5}}{2}[/m]
Угол DE1E - очевидно, прямо, поэтому по Теореме Пифагора:
[m]DE = \sqrt{DE1^2 + EE1^2} = \sqrt{\frac{5a^2}{4} + a^2} = \sqrt{\frac{9a^2}{4}} = \frac{3a}{2}[/m]
[m]\sin (DE, DD1C) = \sin (EDE1) = \frac{EE1}{DE} = \frac{a}{3a/2} = \frac{2}{3}[/m]
а) [m]\sqrt{2} \cdot \sin (x + \frac{\pi}{4}) + 2\sin^2 x = \sin x + 2[/m]
Разложим синус суммы на сумму:
sin (a + b) = sin a*cos b + cos a*sin b
Заметим, что [m]\sin \frac{\pi}{4} = \cos \frac{\pi}{4} = \frac{1}{\sqrt{2}}[/m]
[m]\sin (x + \frac{\pi}{4}) = \sin x \cdot \cos \frac{\pi}{4} + \cos x \cdot \sin \frac{\pi}{4}[/m]
[m]\sin (x + \frac{\pi}{4}) = \sin x \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} + \cos x \cdot \frac{1}{\sqrt{2}}[/m]
[m]\sqrt{2} \cdot \sin (x + \frac{\pi}{4}) = \sqrt{2} \cdot (\sin x \cdot \frac{1}{\sqrt{2}} + \cos x \cdot \frac{1}{\sqrt{2}})[/m]
[m]\sqrt{2} \cdot \sin (x + \frac{\pi}{4}) = \sin x + \cos x[/m]
Подставляем в уравнение:
[m]\sin x + \cos x + 2\sin^2 x = \sin x + 2[/m]
[m]\cos x + 2\sin^2 x = 2[/m]
Применим основное тригонометрическое тождество: [m]\sin^2 x + \cos^2 x = 1[/m]
[m]\cos x + 2 - 2\cos^2 x = 2[/m]
[m]\cos x - 2\cos^2 x = 0[/m]
[m]\cos x \cdot (1 - 2\cos x) = 0[/m]
1) [m]\cos x = 0[/m]
[m]x1 = \frac{\pi}{2} + \pi \cdot k;\ k ∈ Z[/m]
2) [m]1 - 2\cos x = 0[/m]
[m]\cos x = \frac{1}{2}[/m]
[m]x2 = ± \frac{\pi}{3} + 2\pi \cdot k = ± \frac{2\pi}{6} + \frac{12 \pi \cdot k}{6};\ k ∈ Z[/m]
б) Чтобы найти, какие из корней входят в указанный промежуток, нужно брать разные значения k и подставлять их в x1 и в x2.
У нас промежуток [m][2\pi;\ \frac{7 \pi}{2}] = [\frac{4 \pi}{2};\ \frac{7 \pi}{2}] = [\frac{12 \pi}{6};\ \frac{21 \pi}{6}][/m]
Берем в 1) пункте k1 = 2, k2 = 3.
Получаем [m]x1 = \frac{\pi}{2} + \pi \cdot 2 = \frac{5 \pi}{2};\ x2 = \frac{\pi}{2} + \pi \cdot 3 = \frac{7 \pi}{2}[/m]
Во 2) пункте берем k = 1.
Получаем [m]x3 = \frac{2\pi}{6} + \frac{12 \pi}{6} = \frac{14 \pi}{6} = \frac{7 \pi}{3}[/m]
Если взять k = 2, то получится:
[m]x = \frac{2\pi}{6} + \frac{12 \pi \cdot 2}{6} = \frac{26 \pi}{6} > \frac{21 \pi}{6}[/m]
Уже не подходит.
Ответ: а) [m]x1 = \frac{\pi}{2} + \pi \cdot k;\ k ∈ Z;\ \ \ x2 = ± \frac{\pi}{3} + 2\pi \cdot k;\ k ∈ Z[/m]
б) [m]x1 = \frac{5 \pi}{2};\ x2 = \frac{7 \pi}{2};\ x3 = \frac{7 \pi}{3}[/m]
Графически все три корня показаны на рисунке красными точками.
x1 - вверху, x2 - внизу, x3 - на месте точки π/3.
Начинаем разгадывать.
Допустим, в начале стоит 1, потом 2 и 1 = АБА или 1, потом 2 и 16 = АБО.
Оба варианта не подходят, с этих букв не начинается никакое женское имя.
Значит, в начале явно стоят числа 12 = К и 16 = О.
А далее 15 = Н, 19 = С, 20 = Т.
Дальше должно быть 1 = А, а не 11 = Й, потому что сочетание ТЙ невозможно.
И в конце 15 = Н, 24 = Ц, 10 = И, 33 = Я.
13.24. Смотрите рисунок.
Плоскость BMD я дополнил точкой N, нарисовал красным.
Сторону квадрата примем равной а. AB = BC = a, BM = a
Прямые AM и DM нарисовал зеленым.
1) Угол между прямой AB и плоскостью BMD - это угол между стороной квадрата AB и его диагональю BD. Я его обозначил дугой 1. Его найти совсем просто.
ABD = 45°.
2) Угол между прямой AM и плоскостью BMD - это угол между AM и диагональю DM.
Сначала нужно найти стороны треугольника AMD.
AD = a
BD = a*sqrt(2) - диагональ квадрата ABCD.
AM = a*sqrt(2) - из теоремы Пифагора для прямоугольного треугольника ABM.
DM^2 = BD^2 + BM^2 - из теоремы Пифагора для прямоугольного треугольника BMD.
DM^2 = a^2*2 + a^2 = a^2*3
DM = a*sqrt(3)
Зная три стороны, можно найти угол AMD из теоремы косинусов.
AD^2 = AM^2 + DM^2 - 2*AM*DM*cos AMD
a^2 = a^2*2 + a^2*3 - 2*a*sqrt(2)*a*sqrt(3)*cos AMD
Делим всё на a^2:
1 = 2 + 3 - 2sqrt(6)*cos AMD
2sqrt(6)*cos AMD = 4
cos AMD = 2/sqrt(6) = 2sqrt(6)/6 = sqrt(6)/3 ≈ 0,8165
AMD = arccos (sqrt(6)/3) ≈ 35,26°
Величину угла в градусах можно найти на калькуляторе или по таблицам Брадиса.
Ответ: 1) 45°, 2) arccos (sqrt(6)/3) ≈ 35,26°
13.28. Смотрите рисунок.
Проекция стороны AB на плоскость α - это отрезок AH.
BAC = 60° по условию
BAH = 45° - это угол между AB и плоскостью α.
Нам нужно найти угол между стороной AC и проекцией стороны AB на плоскость α.
То есть нужно найти угол CAH.
Рассмотрим треугольник ABH - он прямоугольный с углом 45°, то есть равнобедренный.
AH = BH = a, обозначим эти стороны как a. Тогда AB = a*sqrt(2)
Можно применить одну хитрость.
Заметим, что угол CAH не зависит от длины стороны AC. Возьмем
AC = AB = a*sqrt(2).
Получили равнобедренный треугольник ABC с углом 60°, то есть равносторонний.
BC = AB = AC = a*sqrt(2)
Теперь рассмотрим прямоугольный треугольник BHC.
Сторону HC я нарисовал зеленым.
У него катет BH = a, гипотенуза BC = a*sqrt(2). Значит, катет HC = a.
Получили треугольник ACH, у которого AC = a*sqrt(2), HC = a, AH = a
Это опять прямоугольный равнобедренный треугольник с прямым углом AHC.
Угол CAH = 45°
Ответ: 45°
Первым ходом раскладываем карты на 8 стопок с количеством карт
от 1 до 8. Сумма как раз подходит:
1 + 2 + 3 + 4 + 5 + 6 + 7 + 8 = 36
Король указывает, в какой стопке находится загаданная карта.
Вторым ходом берем эту стопку и раскладываем ее по одной карте на стол.
А сверху на эти карты кладем остальные, так чтобы опять получилось
8 стопок с количеством карт от 1 до 8.
Король снова указывает, в какой стопке карта.
Загаданная карта будет самой нижней в указанной стопке.
Если написать факториалы натуральных чисел:
1! = 1, 2! = 2, 3! = 6, 4! = 24, 5! = 120.
То ясно, что сумма цифр может быть только 6 или 24. А скорее всего, она равна 24.
Дальше. Сумма двух 10-значных чисел равна факториалу.
Ясно, что сумма двух 10-значных чисел будет 10-значной или 11-значной.
12! = 479001600 - 9 цифр - сразу не подходит.
13! = 6227020800 - 10 цифр - подходит.
14! = 87178291200 - 11 цифр - может быть, но надо проверить.
Сумма двух максимальных 10-значных чисел:
9999999999 + 9999999999 = 19999999998 < 14!
Значит, сумма двух 10-значных чисел точно равна 13! = 6227020800
А разность тоже равна факториалу. Это может быть любой факториал от 1! до 12!.
Мне удалось подобрать единственное решение:
{ x + y = 6227020800 = 13!
{ x - y = 120 = 5!
x = 3113510460, сумма цифр 3+1+1+3+5+1+0+4+6+0 = 24 = 4!
y = 3113510340
Кстати, решение той начальной задачи с семизначными числами:
{ x + y = 3628800 = 10!
{ x - y = 120 = 5!
x = 1814460, сумма цифр 1 + 8 + 1 + 4 + 4 + 6 + 0 = 24 = 4!
y = 1814340
Смотрите Рис. 1 и Рис. 2.
На Рис. 1 изображена часть графика от 0 до 3.
В точке чуть больше 3 график пересекает ось Ox и дальше идёт очень близко к оси.
На Рис. 2. изображена увеличенная часть того же графика от 3 до 5,5.
Примерно на 5,5 график опять пересекает ось Ox
Теперь что касается самого интеграла. Интеграл показывает площадь под кривой.
На обоих рисунках площадь закрашена зелёным цветом.
[m]S = \int \limits_0^{\infty} e^{-x} \cdot \sin x dx[/m]
Сначала решаем сам интеграл методом по частям.
[m]u = \sin x,\ dv = e^{-x} dx,\ du = \cos x\ dx,\ v = -e^{-x}[/m]
[m]\int e^{-x} \cdot \sin x\ dx = -e^{-x} \cdot \cos x - \int (-e^{-x}) \cos x\ dx = -e^{-x} \cdot \cos x + \int e^{-x} \cdot \cos x\ dx[/m]
Новый интеграл берем опять по частям, причем нужно опять взять u = cos x
[m]u = \cos x,\ dv = e^{-x} dx,\ du = -\sin x,\ v = -e^{-x}[/m]
[m]\int e^{-x} \cdot \sin x\ dx = -e^{-x} \cdot \cos x + (-e^{-x}) \cdot \cos x - \int (-e^{-x})(-\sin x)\ dx[/m]
[m]\int e^{-x} \cdot \sin x\ dx = -2e^{-x} \cdot \cos x - \int e^{-x} \cdot \sin x\ dx[/m]
Обозначим [m]\int e^{-x} \cdot \sin x dx = I[/m]. Получили интересное уравнение:
[m]I = -2e^{-x} \cdot \cos x - I[/m]
[m]2 \cdot I = -2e^{-x} \cdot \cos x[/m]
[m]I = \int e^{-x} \cdot \sin x\ dx = -e^{-x} \cdot \cos x[/m]
Теперь решаем несобственный интеграл через предел:
[m]S = \int \limits_0^{\infty} e^{-x} \cdot \sin x\ dx = \lim \limits_{x \to \infty} (-e^{-x} \cdot \cos x) - (-e^{-0} \cdot \cos 0)[/m]
Заметим, что cos x - ограниченная функция, она принимает значения от -1 до 1.
А предел [m]\lim \limits_{x \to \infty} (e^{-x}) = 0[/m]
При умножении ограниченной функции на 0 получается 0. Поэтому:
[m]S = \int \limits_0^{\infty} e^{-x} \cdot \sin x\ dx = -\lim \limits_{x \to \infty} (e^{-x} \cdot \cos x) - (-e^{-0} \cdot \cos 0) = 0 + 1 \cdot 1 = 1[/m]
Ответ: 1
4.Условие задачи написано нечетко.
Длина стороны равностороннего треугольника - какая?
Написано 4π sqrt(3) см, но π явно зачеркнуто. Получается a = 4sqrt(3) см.
Точка М, которая находится на расстоянии 5 см от всех вершин треугольника, лежит точно над центром описанной окружности треугольника.
У равностороннего треугольника радиус описанной окружности:
R = a/sqrt(3) = 4sqrt(3)/sqrt(3) = 4 см
Получается прямоугольный треугольник MOA. Смотрите рисунок.
На рисунке слева показан треугольник ABC и его центр O.
На рисунке справа показана плоскость треугольника AOB и точка M над ней.
R = OA = 4 см, AM = 5 см.
Расстояние от точки M до плоскости можно вычислить по теореме Пифагора.
Это известный египетский треугольник.
H = OM = 3 см.
Если параллелепипед описан около цилиндра, то у него квадратное основание.
Радиус цилиндра равен 2, значит, диаметр равен 4. Это и есть сторона квадрата.
Объем цидиндра равен 64.
V(цил) = π*R^2*H
π*2^2*H = 64
4π*H = 64
H = 64/(4π) = 16/π
Ответ: 16/π ≈ 5,093
Показательная функция это функция вида
y = a^(x), где a > 0. Это обязательное условие!
При a ∈ (0; 1) это убывающая функция. На рисунке 1 показана функция y = 0,5^(x)
При a = 1 это горизонтальная прямая y = 1.
При a > 1 это возрастающая функция. На рисунке 2 показана функция y = 2^(x)
Как видим, график строго монотонный - убывающий или возрастающий.
На минус бесконечности он стремится к 0, но всегда остается больше 0.
Самое главное - функция возрастает или убывает со скоростью, пропорциональной значению самой функции в данной точке!
Это можно понять, если знать, как рассчитывается производная данной функции.
y' = (a^(x))' = a^(x)*ln a
Есть особое число e ≈ 2,71828182835... Это основание натуральных логарифмов.
Функция y = e^(x) имеет производную, равную сама себе:
y' = (e^(x)) = e^(x)
Это свойства функции.
А вот про применение в смежных областях я ничего особенного сказать не могу.
Если только про цепную реакцию в физике.
Она описывается тоже показательным уравнением, и при увеличении количества ядер на небольшое число происходит взрывная реакция, и количество выпущенных ядер становится непропорционально огромным.
Очень много заданий, я решу только 1 лист.
18.6.1.6.
{ (x - 3)(y + 3x - 9) = |x - 3|^3
{ y = x + a
Имеет ровно 4 различных решения.
График показан на Рис. 1. Здесь показан случай a = 3.
Как видим, графики пересекаются максимум в 3 точках, система имеет 3 решения.
Чтобы система имела 4 решения - такого нет никогда.
При a = -7 и a = 1 будет 2 решений. При a ∈ (-7; 1) будет 3 решения.
18.6.1.4.
{ x^2 - 8x + y^2 + 4y + 15 = 4*|2x - y - 10|
{ x - y = a
Имеет больше 2 различных решений.
График показан на Рис. 2. Здесь показан случай a = 5.
Как видим, графики пересекаются максимум в 2 точках, система имеет 2 решения.
Чтобы система имела больше 2 решений - такого нет никогда.
При a ≈ -7,1 и a ≈ 19,1 будет 1 решение. При a ∈ (-7,1; 19,1) будет 2 решения.
18.6.1.5.
{ x^2 + 5x + y^2 + y - |x + 5y + 5| = 52
{ y + 2 = a(x - 5)
Имеет ровно 2 различных решения.
Графики показаны на Рис. 3 при a = 1,7 и Рис. 4 при а = -10.
Этот график самый интересный, тут прямая не двигается, а поворачивается.
Она всегда будет пересекать кривую как минимум в 2 точках.
На рисунках показаны крайние точки (примерно), в которых есть 2 решения.
При a ∈ (-10; 1,7) будет 2 решения.
При a < -10 и a > 1,7 будет 3 решения.
18.6.1.6. на 2 листе.
{ x(x^2 + y^2 - y - 2) = |x|*(y - 2)
{ y = x + a
Имеет 3 различных решения.
Графики показаны на Рис. 5 при а = 0 и Рис. 6 при а = -0,42.
На рисунках показаны крайние точки.
При а = 0 (точно) будет 3 решения. При a > 0 будет 2, 1 или 0 решений.
При a ≈ -0,42 будет 2 решения. При a < -0,42 будет 2, 1 или 0 решений.
При a ∈ (-0,42; 0] будет 3 решения.