ЕГЭ 2020. Вариант 29. Ященко 36 вариантов ФИПИ школе.
Задание 1
Для приготовления абрикосового варенья на 1 кг абрикосов нужно 1,2 кг сахара. Какое наименьшее количество килограммовых упаковок сахара нужно, чтобы сварить варенье из 14 кг абрикосов?
Задание 2
На рисунке жирными точками показано суточное количество осадков, выпадавших в Томске с 8 по 24 января 2005 года. По горизонтали указываются числа месяца, по вертикали - количество осадков, выпавших в соответствующий день в миллиметрах. Для наглядности жирные точки на рисунке соединены линией. Определите по рисунку, какого числа в Томске впервые выпало ровно 0,5 миллиметра осадков.
Задание 3
Площадь трапеции можно найти как произведение ее высоты (красная линия на рисунке ниже) на среднюю линию.
Средняя линия трапеции определяется как полусумма ее оснований (синие линии на рисунке) и равна $$l=\frac{a+b}{2}$$ и площадь трапеции $$S=h\cdot l=4\cdot \frac{5+2}{2}=14$$.
Задание 4
Введем два события:
А: «влажность окажется не выше 40%»
В: «влажность окажется в пределах от 40% до 56%»
Тогда, сумма этих двух событий $$C=A+B\ $$будет означать «влажность окажется ниже 56%». Вероятность события A, равна $$P(A)=1-0,82\ =\ 0,18$$, а вероятность события $$P(C)=0,74$$. Учитывая несовместность событий A и B, имеем:
$$P\left(A\right)+P\left(B\right)=P\left(C\right)\to P\left(B\right)=P\left(C\right)-P\left(A\right)=0,56$$.
Задание 5
Задание 6
Задание 7
На рисунке изображён график $$у\ =\ f'(x)$$ - производной функции $$f(x)$$. На оси абсцисс отмечены девять точек: $$x_1,\ x_2,\dots ,x_9$$. Сколько из этих точек лежит на промежутках возрастания функции $$f(x)$$?
Задание 8
Около конуса описана сфера (сфера содержит окружность основания конуса и его вершину). Центр сферы находится в центре основания конуса. Образующая конуса равна $$7\sqrt{2}$$. Найдите радиус сферы.
Задание 9
Задание 10
Водолазный колокол, содержащий $$v\ =\ 2,5$$ моля воздуха при давлении $$p_1\ =\ 1,25$$ атмосферы, медленно опускают на дно водоёма. При этом происходит изотермическое сжатие воздуха до конечного давления $$p_2$$. Работа, совершаемая водой при сжатии воздуха, определяется выражением $$A=\alpha vT{{\log }_2 \frac{p_2}{p_1}\ }$$, где $$\alpha =13,3$$ Дж/(моль*К) - постоянная, $$Т\ =\ 300$$ К - температура воздуха. Найдите, какое давление $$p_2$$ (в атм.) будет иметь воздух в колоколе, если при сжатии воздуха была совершена работа в 19 950 Дж.
Для того, чтобы найти давление $$p_2$$ выразим его из формулы работы, получим: $${{\log }_2 \frac{p_2}{p_1}\ }=\frac{A}{\alpha vT}$$, раскрываем знак логарифма $$p_2=p_1\cdot 2^{\frac{A}{\alpha vT}}$$.
Вычислим, чему равна степень $$\frac{A}{\alpha vT}$$: $$\frac{A}{\alpha vT}=\frac{19950}{13,3\cdot 2,5\cdot 300}=2$$.
Тогда давление $$p_2=1,25\cdot 2^2=5$$.
Задание 11
Имеется два сплава. Первый содержит 25% никеля, второй - 30% никеля. Из этих двух сплавов получили третий сплав массой 150 кг, содержащий 28% никеля. На сколько килограммов масса первого сплава была меньше массы второго?
Обозначим через $$x$$ массу первого сплава. Масса никеля в этом сплаве 25% или $$0,25\cdot x$$. Масса второго сплава $$150-x$$, в котором 30% никеля, т.е. $$0,3(150-x)$$. Третий сплав, равный сумме двух первых сплавов, содержит 150 кг с содержанием никеля 28%, т.е. $$0,28\cdot 150$$. В результате получаем уравнение $$0,25\cdot x+0,3\left(150-x\right)=0,28\cdot 150\to 0,25x+45-0,3x=42\to 3=0,05x\to $$ $$\to x=60$$.
Масса первого сплава равна 60 кг. Масса второго сплава равна $$150-60=90$$ кг. Разница в весе между этими сплавами 30 кг.
Задание 12
Найдите наибольшее значение функции $$y=27x+25{\cos x\ }-14$$ на отрезке $$\left[-\frac{\pi }{2};0\right]$$.
Вычислим производную от функции y, получим: $$y'=27-25{\sin x\ }$$. В точках экстремума производная равна нулю, т.е. $$25{\sin x\ }=27\to {\sin x\ }=\frac{27}{25}\notin [-1;1]$$ следовательно, максимальное и минимальное значение функции находятся на границах диапазона $$\left[-\frac{\pi }{2};0\right]$$.
Вычислим значение функции в этих точках, получим: $$y\left(-\frac{\pi }{2}\right)=27\cdot \left(-\frac{\pi }{2}\right)+25{\cos \left(-\frac{\pi }{2}\right)\ }-14$$ данное значение не может быть выражено конечной десятичной дробью, а значит не является ответом в ЕГЭ;
$$y\left(0\right)=27\cdot 0+25{\cos 0\ }-14=11$$ точка максимума функции на отрезке.
Задание 13
а) Решите уравнение $$6{{\cos }^{{\rm 2}} x\ }+5{\sin x\ }-2=0$$.
б) Укажите корни этого уравнения, принадлежащие отрезку $$\left[-\frac{5\pi }{2};-\pi \right]$$.
а) Преобразуем уравнение $$6{{\cos }^{{\rm 2}} x\ }+5{\sin x\ }-2=0\to 6\left(1-{{\sin }^{{\rm 2}} x\ }\right)+5{\sin x\ }-2=0\to $$ $$\to 6{{\sin }^{{\rm 2}} x\ }-5{\sin x\ }-4=0$$.
Сделаем замену $${\sin x\ }=t,t\in \left[-1;1\right]$$, получим: $$6t^2-5t-4=0$$, решаем уравнение, получаем корни $$t_1=-\frac{1}{2};\ t_2=\frac{4}{3}\in [-1;1]$$.
Подставляем синус вместо $$t$$, получаем уравнение $${\sin x\ }=-\frac{1}{2}\to x_1=-\frac{\pi }{6}+2\pi n,n\in Z;\ x_2=-\frac{5\pi }{6}+2\pi m,m\in Z$$.
б) С помощью числовой окружности выберем корни уравнения на промежутке $$\left[-\frac{5\pi }{2};-\pi \right]$$. Получим число $$-\frac{13\pi }{6}$$.
Задание 14
Радиус основания конуса равен 12, а высота конуса равна 5.
а) Взаимно перпендикулярные образующие дают прямой угол, следовательно, искомое сечение - прямоугольный треугольник ASB с гипотенузой AB и катетами AS и BS (см. рисунок).
б) Расстояние от плоскости сечения до центра основания конуса O есть отрезок OK (см. рисунок). Сначала найдем длину отрезка AB из прямоугольного треугольника ABS. Отрезки $$AS=SB=13$$ и по теореме Пифагора имеем: $$AB=\sqrt{2\cdot {13}^2}=13\sqrt{2}$$.
Теперь найдем длину ON из прямоугольного треугольника AON. Так как треугольник AOB равнобедренный, то высота ON также является медианой, следовательно, катет $$AN=AB:2$$, и ON равна: $$ON=\sqrt{AO^2-\frac{AB^2}{4}}=\sqrt{144-\frac{169}{2}}=\sqrt{\frac{119}{2}}$$.
Найдем длину отрезка SN из прямоугольного треугольника ASB. Можно заметить, что SN - это высота, проведенного из прямого угла, а отрезки AN и BN - это радиусы описанной окружности вокруг треугольника. Следовательно, SN - это тоже радиус и $$SN=NB=\frac{13\sqrt{2}}{2}$$.
Отрезок OK является высотой прямоугольного треугольника SON. Найдем его высоту из формулы площади $$S=\frac{1}{2}\cdot OK\cdot SN\to OK=\frac{2S}{SN}$$, где $$S=\frac{1}{2}OS\cdot ON$$ - формула площади для прямоугольного треугольника, т.е. $$S=\frac{1}{2}\cdot 5\cdot \sqrt{\frac{119}{2}}=\frac{5\sqrt{119}}{2\sqrt{2}}$$ и расстояние OK равно $$OK=\frac{5\sqrt{119}}{\sqrt{2}}\cdot \frac{2}{13\sqrt{2}}=\frac{5\sqrt{119}}{13}$$.
Задание 15
1. Упрощаем выражение, получаем: $${\left({{\log }^2_2 x\ }-2{{\log }_2 x\ }\right)}^2+45<18\left({{\log }^2_2 x\ }-2{{\log }_2 x\ }\right)$$.
2. Делаем замену $${{\log }^2_2 x\ }-2{{\log }_2 x\ }=t$$: $$t^2-18t+45<0$$.
Решаем неравенство относительно $$t$$, имеем: $$t_1=3;\ t_2=15$$. $$\left\{ \begin{array}{c} {{\log }^2_2 x\ }-2{{\log }_2 x\ }>3 \\ {{\log }^2_2 x\ }-2{{\log }_2 x\ }<15 \end{array} \right.$$
3. Находим решения неравенств
1: Для $${{\log }^2_2 x\ }-2{{\log }_2 x\ }-3>0$$ - делаем замену $${{\log }_2 x\ }=m$$, получаем: $$m^2-2m-3>0$$ - решаем уравнение, имеем: $$m_1=-1,\ m_2=3$$ т.е. $$\left\{ \begin{array}{c} m<-1 \\ m>3 \end{array} \right.$$ - находим $$x$$: $$x\in (0;1)\cup (8;+\infty )$$
2: Для $${{\log }^2_2 x\ }-2{{\log }_2 x\ }-15<0$$ - делаем замену $${{\log }_2 x\ }=m$$, получаем: $$m^2-2m-15<0$$ - решаем уравнение, имеем: $$m_1=-3,\ m_2=5$$ т.е. $$-3<m<5$$
- находим $$x$$: $$x\in (\frac{1}{8};32)$$
4. Пересечение полученных множеств дает окончательный ответ: $$x\in (\frac{1}{8};\frac{1}{2})\cup (8;32)$$.
Задание 16
Точка B лежит на отрезке АС. Прямая, проходящая через точку А, касается окружности с диаметром ВС в точке М и второй раз пересекает окружность с диаметром АВ в точке К. Продолжение отрезка МВ пересекает окружность с диаметром АВ в точке D.
а) Для доказательства параллельности прямых AD и MC рассмотрим $$\triangle ADB$$ и $$\triangle CMB$$, они прямоугольные, т.к. вписанные углы ADB и CMB опираются на диаметры окружностей. Прямая DM перпендикулярна прямым $$AD,\ MC\to AD\parallel MC$$.
б) 1) Четырехугольник AMCD является трапецией $$AD\parallel MC$$, по свойству трапеции $$\triangle ABM,\ \triangle DBC$$ равновелики, значит $$S_{\triangle ABM}=S_{\triangle DBC}=\frac{AM\cdot BK}{2}$$.
2) $$\triangle AKB\sim \triangle AMN$$ по двум углам ($$BK\bot AK,\ \angle AKB$$ - прямой; $$MN\bot AM,\ MN-$$ радиус, проведенный в точку касания) $$\to \frac{KB}{MN}=\frac{AK}{MN}\to \frac{KB}{MN}=\frac{1}{5}\to MN=5KB$$.
3) Проведем прямую BH, параллельную прямой $$AM\to BKMH$$ - прямоугольник. $$BH\bot MN.$$ Пусть $$BK=x=MH$$, тогда $$MN=5x,\ HN=MN-MH=4x.\ BH=KM=12$$.
4) Р/м $$\triangle BHM,\angle BHN=90{}^\circ ,BH=12,BN=MN=5x,\ HN=4x$$. По теореме Пифагора $$BN^2=BH^2+HN^2,\ 25x^2=144+16x^2$$. $$x=4\to BK=4$$. $$5) S_{\triangle DBC}=\frac{AM\cdot BK}{2}=\frac{15\cdot 4}{2}=30.$$
Задание 17
В начале 2001 года Алексей приобрёл ценную бумагу за 11 000 рублей. В конце каждого года цена бумаги возрастает на 4000 рублей. В начале любого года Алексей может продать бумагу и положить вырученные деньги на банковский счёт. Каждый год сумма на счёте будет увеличиваться на 10 %. В начале какого года Алексей должен продать ценную бумагу, чтобы через пятнадцать лет после покупки этой бумаги сумма на банковском счёте была наибольшей?
Чтобы извлечь наибольшую прибыль, Алексей должен воспользоваться банковским депозитом, когда 10% от суммы, вырученной за ценную бумагу, превысит 4000 руб.
Найдем значение суммы, от которой 10% будут равны 4000, получим: $$x\cdot 0,1=4000\to x=40000$$.
То есть ценную бумагу в 11000 рублей нужно довести до суммы большей или равной 40000 рублей и полученную сумму положить в банк. Ценная бумага дойдет до этого уровня через $$40000-11000=4000\cdot m\to m=\frac{29000}{4000}=7,25$$ то есть через 8 лет, и в начале 2009-го года полученную сумму нужно положить на банковский депозит.
Задание 18
$$a+1\ge 0,\ a\ge -1.$$ Пусть $${\cos 3x\ }=t,t\in \left[-1;1\right],\ b=\sqrt{a+1}+1,\ b\ge 1$$.
Рассмотрим функцию $$f\left(t\right)=\frac{2t-b}{t^2-b^2-1}$$, исследуем ее при помощи производной.
$$f'\left(t\right)=\frac{2\left(t^2-b^2-1\right)-2t\left(2t-b\right)}{{\left(t^2-b^2-1\right)}^2}=\frac{-2t^2-2b^2+2bt-2}{{\left(t^2-b^2-1\right)}^2}=$$ $$=\frac{-{\left(t-b\right)}^2-t^2-b^2-2}{{\left(t^2-b^2-1\right)}^2}<0.$$ Функция $$f(t)$$ убывает на области определения, поэтому множество ее значений содержит отрезок $$[2;3]$$, тогда и только тогда, когда $$\left\{ \begin{array}{c} f(-1)\ge 3 \\ f(1)\le 2 \end{array} \right.$$.
Решим систему неравенств $$\left\{ \begin{array}{c} \frac{-2-b}{1-b^2-1}\ge 3 \\ \frac{2-b}{1-b^2-1}\le 2 \end{array} \right.\to \left\{ \begin{array}{c} \frac{b+2}{b^2}\ge 3 \\ \frac{b-2}{b^2}\le 2 \end{array} \right.\to \left\{ \begin{array}{c} 3b^2-b-2\le 0 \\ 2b^2-b+2\ge 0 \end{array} \right.\to -\frac{2}{3}\le b\le 1$$.
Учитывая, что $$b\ge 1$$, получим $$b=1,\ \sqrt{a+1}+1=1,a=-1$$.
Задание 19
а) Пусть a,b,c,d - цифры четырехзначного числа. Их произведение должно быть в 10 раз больше их суммы, т.е. $$a\cdot b\cdot c\cdot d=10\left(a+b+c+d\right)=10a+10b+10c+10d$$.
Возьмем числа a и b кратные 10, например, 5, а число c, также кратное 10, равное 2, получим уравнение для d: $$5\cdot 5\cdot 2d=50+50+20+10d\to d=3$$.
Значение d соответствует цифре 3, значит, мы удачно выбрали предыдущие цифры a, b и c. Таким образом, получили число 5523.
Путем подбора можно найти и другие четырехкратные числа, удовлетворяющие этому условию.
б) Поступаем аналогично, имеем уравнение $$a\cdot b\cdot c\cdot d=175a+175b+175c+175d$$.
Рассуждаем аналогично. Чтобы получить d как цифру, она должна быть в диапазоне от 1 до 9 (цифра 0 исключается, т.к. в произведении даст 0). Для этого, множитель перед d должен получиться больше 175. Подберем первые три цифры так, чтобы получилось ближайшее большее к 175: $$a=5,\ b=6,\ c=6$$. $$180d=2975+175d\to d=595$$.
Не соответствует цифре. Найдем наибольшее число для d: $$a=9,\ b=9,\ c=9$$: $$729d=4725+175d\to d\approx 8,5$$ не является целым значением. Попробуем найти его при: $$a=9,\ b=9,\ c=8$$: $$648d=4550+175d\to d\approx 9,62$$.
Также не является целым и больше 9, следовательно, другие варианты будут приводить к $$d>9$$, что не является цифрой. Следовательно, нельзя подобрать четырехзначное число, удовлетворяющее данному условию.
в) Для уравнения $$a\cdot b\cdot c\cdot d=50a+50b+50c+50d$$ возьмем цифры $$a=5,\ b=5,\ c=8$$, получим для d: $$200d=900+50d\to d=6$$.
Получили четырехзначное число - 5586.
Можно заметить, что все остальные четырехзначные числа будут соответствовать всем возможным перестановкам найденных цифр, то есть получаем варианты: $$5568,\ 5658,\ 6558,\ 6585,\ 6855,\ 8655,\ 8565,\ 8556,\ 5856,\ 5865,\ 5685,$$ то есть всего 12 вариантов.