ЕГЭ 2020. Вариант 32. Ященко 36 вариантов ФИПИ школе.
Задание 1
Для покраски потолка требуется 270 г краски на 1 м$${}^{2}$$. Краска продаётся в банках по 3 кг. Сколько банок краски нужно купить для покраски потолка площадью 37 м$${}^{2}$$?
Задание 2
На рисунке показан курс армянского драма, установленный Центробанком РФ на все рабочие дни марта 2019 года. По горизонтали указаны числа месяца, по вертикали - цена 1000 армянских драмов в рублях. Для наглядности точки соединены отрезками.
Определите, на сколько рублей стала ниже цена 1000 армянских драмов на конец марта по сравнению с началом марта 2019 года.
1. Вычислим цену деления по вертикали: $$(131-130):5\ =\ 0,2$$.
2. На начало марта цена составляла $$134\ +\ 2\cdot 0,2\ =\ 134,4$$. На конец марта 133, цена изменилась на $$134,4\ -\ 133\ =\ 1,4$$.
Задание 3
Задание 4
Задание 5
Найдите корень уравнения $$2^{1-3x}=128$$
Задание 6
Задание 7
На рисунке изображён график функции $$y =\ f(x)$$, определённой на интервале (-3;10). Найдите количество точек, в которых производная функции $$f(x)$$ равна 0.
Задание 8
Найдите объём многогранника, вершинами которого являются вершины $$D, Е, F, D_1, E_1, F_1$$ правильной шестиугольной призмы $$ABCDEFA_1B_1C_1D_1E_1F_1$$, площадь основания которой равна 10, а боковое ребро равно 12.
Задание 9
Найдите значение выражения $${{\log }_8 144\ }-{{\log }_8 2,25\ }$$.
Задание 10
Задание 11
Изюм получается в процессе сушки винограда. Сколько килограммов винограда потребуется для получения 54 килограммов изюма, если виноград содержит 90% воды, а изюм содержит 5% воды?
Задание 12
Найдите наибольшее значение функции $$y=x^5-5x^3-20x$$ на отрезке $$\left[-3;1\right]$$
Вычислим производную от функции, получим $$y'=5x^4-15x^2-20$$.
В точках экстремума функции производная равна нулю, имеем: $$5x^4-15x^2-20\to x^4-3x^2-4=0$$. Решение уравнения дает два корня $$x^2=-1$$ - не принадлежит множеству действительных чисел $$x^2=4\to x=\pm 2$$.
Значение $$x=2\notin \left[-3;1\right]$$ и остается одна точка $$x=-2$$. Вычислим значения функции в точке экстремума -2 и в граничных точках -3 и 1, получим: $$y\left(-3\right)={\left(-3\right)}^5-5{\left(-3\right)}^3+60=-48$$. $$y\left(-2\right)={\left(-2\right)}^5-5{\left(-2\right)}^3+40=48.$$ $$y\left(1\right)=1-5-20=-24.$$ Наибольшее значение функции равно 48.
Задание 13
а) Преобразовываем уравнение, имеем: $${{\cos }^{{\rm 2}} x\ }-{{\cos }^{{\rm 2}} x\ }+{{sin}^{{\rm 2}} x\ }=\frac{3}{4}\to {{\sin }^{{\rm 2}} x\ }=\frac{3}{4}\to \frac{1-{\cos 2x\ }}{2}=\frac{3}{4}\to {\cos 2x\ }=-\frac{1}{2}$$.
Получаем корень уравнения $$2x_1=\frac{2\pi }{3}+2\pi n\to x_1=\frac{\pi }{3}+\pi n,\ n\in Z$$. $$2x_2=-\frac{2\pi }{3}+2\pi m\to x_2=-\frac{\pi }{3}+\pi m,\ m\in Z$$.
б) С помощью числовой окружности выберем корни уравнения на промежутке $$\left[-2\pi ;-\frac{\pi }{2}\right]$$. Получим числа: $$-\frac{5\pi }{3};\ -\frac{4\pi }{3};-\frac{2\pi }{3}$$.
Задание 14
В правильной четырехугольной призме $$ABCDA_1B_1C_1D_1$$ стороны основания равны 2, а боковые ребра равны 3. На ребре $$AA_1$$отмечена точка E так, что $$AE:EA_1=1:2$$.
а) Построение. Точка пересечения N прямых AD и $$D_1E:N=AD\cap D_1E$$, показана на рисунке ниже. Точка $$B$$ - общая точка плоскостей ABC и $$BED_1$$. Плоскости ABC и $$BED_1$$ пересекаются по прямой NB (см. рисунок).
б) На прямой NB отметим точку F такую, что $$AF\bot NB$$. Учитывая, что $$EA\bot ABC$$, следует $$EF\bot NB$$ (по теореме о трех перпендикулярах). Необходимо найти угол AFE.
Тангенс угла AFE найдем из прямоугольного треугольника AFE как $${\tan \angle AFE\ }=\frac{AE}{AF}$$.
По условию задачи $$AE:EA_1=1:2$$, следовательно, $$AE=1$$, а $$EA_1=2$$. Треугольник $$D_1A_1E$$ подобен треугольнику с коэффициентом подобия . Следовательно, отрезок . Найдем длину отрезка из прямоугольного треугольника ANB: $$NB=\sqrt{1^2+2^2}=\sqrt{5}$$.
Найдем отрезок AF из формулы площади треугольника ANB: $$S_{ANB}=\frac{1}{2}\cdot 1\cdot 2=\frac{1}{2}\cdot NB\cdot AF$$, откуда $$AF=\frac{2}{\sqrt{5}}$$.
Таким образом, $$tg\angle AFE=\frac{\sqrt{5}}{2}$$ и $$\alpha =\angle AFE=arctg\frac{\sqrt{5}}{2}$$.
Задание 15
Решите неравенство $$\frac{2}{7^x-7}\ge \frac{5}{7^x-4}$$
1. Выполним замену $$7^x=t,t>0$$, получим: $$\frac{2}{t-7}-\frac{5}{t-4}\ge 0\to \frac{2t-8-5t+35}{\left(t-7\right)\left(t-4\right)}\ge 0\to \frac{-3t+27}{(t-7)(t-4)}\ge 0.$$ Разделим последнее выражение на -3: $$\frac{t-9}{\left(t-7\right)\left(t-4\right)}\le 0$$.
2. Получаем следующие точки, делящие числовую прямую: $$\left\{ \begin{array}{c} t=9 \\ t\ne 7 \\ t\ne 4 \end{array} \right.$$.
3. Получаем решения неравенства:
Для $$0<7^x<4\to x\in (-\infty ;{{\log }_7 4\ })$$.
Для $$7^1-<7^x<7^{{{\log }_7 9\ }}$$$$\to x\in (1;{{\log }_7 9\ }]$$.
Задание 16
Диагональ АС прямоугольника ABCD с центром О образует со стороной АВ угол 30$${}^\circ$$. Точка Е лежит вне прямоугольника, причём $$\angle BEC=120{}^\circ $$.
а) По теореме о внешнем угле треугольника $$\angle BOC=2\angle BAO=2\cdot 30{}^\circ =60{}^\circ $$. Поэтому $$\angle BEC+\angle BOC=120{}^\circ +60{}^\circ =180{}^\circ $$.
Значит, точки В, Е, С и О лежат на одной окружности. Вписанные в эту окружность углы СВЕ и СОЕ опираются на одну и ту же дугу, следовательно, $$\angle CBE=\angle COE$$.
б) По теореме косинусов $$BC=\sqrt{BE^2+CE^2-2BE\cdot CE\cdot {\cos 120{}^\circ \ }}=\sqrt{{40}^2\cdot {24}^2-2\cdot 50\cdot 24\cdot (-\frac{1}{2})}=$$ $$=56$$.
Вписанные углы ВЕО и СЕО опираются на равные хорды ВО и СО, значит, ЕО - биссектриса угла ВЕС. Пусть М - точка её пересечения со стороной ВС. По формуле для биссектрисы треугольника $$EM=\frac{2BE\cdot CE\cdot {\cos \frac{1}{2}\angle BEC\ }}{BE+CE}=\frac{2\cdot 40\cdot 24\cdot {\cos 60{}^\circ \ }}{40+24}=15$$.
По свойству биссектрисы треугольника $$\frac{CM}{BM}=\frac{CE}{BE}=\frac{24}{40}=\frac{3}{5}$$, значит, $$CM=\frac{3}{8}BC=\frac{3}{8}\cdot 56=21$$. $$BM=35$$.
По теореме о произведении пересекающихся хорд $$EM\cdot MO=BM\cdot CM$$, откуда находим, что $$MO=\frac{BM\cdot CM}{EM}=\frac{35\cdot 21}{15}=49$$. Треугольники COM и AOK равны по стороне и двум прилежащим к ней углам, поэтому $$OK\ =\ OM$$. Следовательно, $$EK=EM+2OM=15+98=113$$.
Задание 17
Условно обозначим через $$S=928000$$ сумму кредита, процентную ставку через $$p=10\%$$, а сумму выплат через $$x$$. Каждый год сумма долга увеличивается на 10\%. Это можно выразить формулой $$S\left(1+\frac{p}{100}\right)=S\cdot m$$, где $$m=(1+\frac{p}{100})$$. Так как сумма выплат в год составляет $$x$$, то долг после первого года будет равен $$S\cdot m-x$$.
Для второго года долг увеличивается на ту же величину и становится равный $$\left(S\cdot m-x\right)\cdot m=Sm^2-xm$$, а долг после двух лет $$Sm^2-xm-x$$.
Для третьего года сумма долга будет равна $$\left(Sm^2-xm-x\right)m=Sm^3-xm^2-xm-x$$. И для четвертого $$Sm^4-xm^3-xm^2-xm-x=0$$ откуда $$x=\frac{Sm^4}{m^3+m^2+m+1}$$. Учитывая, что $$m^3+m^2+m+1=\frac{m^4-1}{m-1}$$, окончательно имеем $$x=\frac{Sm^4\left(m-1\right)}{m^4-1}$$.
Величина m при процентной ставке$$\ p=10\%$$ будет равна $$m=1+\frac{10}{100}=1,1$$ и ежегодные выплаты должны составлять $$x=\frac{9282000\cdot {1,1}^4\cdot 0,1}{{1,1}^4-1}=2928200$$ рублей.
Задание 18
Найдите все значения а, при каждом из которых уравнение $$\left|\frac{7}{x}-4\right|=ax-3$$ на промежутке $$(0;+\infty )$$ имеет более двух корней.
Рассмотрим функции $$f\left(x\right)=ax-3,\ g\left(x\right)=\left|\frac{7}{x}-4\right|$$. Исследуем уравнение $$f\left(x\right)=g(x)$$ на промежутке $$(0;+\infty )$$.
При $$a\le 0$$ все значения функции $$f(x)$$ на промежутке $$(0;+\infty )$$ отрицательны, а все значения функции $$g(x)$$ - неотрицательны, поэтому при $$a\le 0$$ уравнение $$f\left(x\right)=g(x)$$ не имеет решений на промежутке $$(0;+\infty )$$.
При $$a>0$$ функция $$f(x)$$ возрастает. Функция $$g(x)$$ бывает на промежутке $$(0;\frac{7}{4}]$$, поэтому уравнение $$f\left(x\right)=g(x)$$ имеет не более одного решения на промежутке $$(0;\frac{7}{4}]$$, причём решение будет существовать тогда и только тогда, когда $$f(\frac{7}{4})\ge g(\frac{7}{4})$$, откуда получаем $$a\cdot \frac{7}{4}-3\ge 0$$, то есть $$a\ge \frac{12}{7}$$.
На промежутке$$\ (\frac{7}{4};+\infty )$$ уравнение $$f\left(x\right)=g(x)$$ принимает вид $$ax-3=4-\frac{7}{x}$$. Это уравнение сводится к уравнению $$ax^2-7x+7=0$$. Будем считать, что $$a>0$$, поскольку случай $$a\le 0$$ был рассмотрен ранее. Дискриминант квадратного уравнения $$D=49-28a$$, поэтому при $$a>\frac{7}{4}$$ это уравнение не имеет корней; при $$a=\frac{7}{4}$$ уравнение имеет единственный корень, равный 2; при $$0<a<\frac{7}{4}$$ уравнение имеет два корня.
Если уравнение имеет два корня $$x_1,\ x_2$$, то есть $$0<a<\frac{7}{4}$$, то больший корень $$x_2=\frac{7+\sqrt{D}}{2a}>\frac{7}{2a}>2>\frac{7}{4}$$, поэтому он принадлежит промежутку $$(\frac{7}{4};+\infty )$$. Меньший корень $$x_1$$ принадлежит промежутку $$(\frac{7}{4};+\infty )$$ тогда и только тогда, когда $$a\left(x_1-\frac{7}{4}\right)\left(x_2-\frac{7}{4}\right)=a{\left(\frac{7}{4}\right)}^2-7\cdot \frac{7}{4}+7=\frac{7\left(7a-12\right)}{16}>0$$ то есть $$a>\frac{12}{7}$$.
Таким образом, уравнение $$\left|\frac{7}{x}-4\right|=ax-3$$имеет следующее количество корней на промежутке $$(0;+\infty )$$:
- нет корней при $$a\le 0$$;
- один корень при $$0<a<\frac{12}{7},\ a>\frac{7}{4}$$;
- два корня при $$a=\frac{12}{7},\ a=\frac{7}{4}$$;
- три корня при $$\frac{12}{7}<a<\frac{7}{4}$$;
Задание 19
Каждый из группы учащихся сходил в кино или в театр, при этом возможно, что кто-то из них мог сходить и в кино, и в театр. Известно, что в театре мальчиков было не более $$\frac{3}{10}$$ от общего числа учащихся группы, посетивших театр, а в кино мальчиков было не более $$\frac{5}{12}$$ от общего числа учащихся группы, посетивших кино.
а) Если группа состоит из 3 мальчиков, посетивших только театр, 5 мальчиков, посетивших только кино, и 8 девочек, сходивших и в театр, и в кино, то условие задачи выполнено. Значит, в группе из 16 учащихся могло быть 8 мальчиков.
б) Предположим, что мальчиков было 9 или больше. Тогда девочек было 7 или меньше. Театр посетило не более 3 мальчиков, поскольку если бы их было 4 или больше, то доля мальчиков в театре была бы не меньше $$\frac{4}{4+7}=\frac{4}{11}$$, что больше $$\frac{3}{10}$$. Аналогично кино посетило не более 5 мальчиков, поскольку $$\frac{6}{6+7}=\frac{6}{13}>\frac{5}{12}$$, но тогда хотя бы один мальчик не посетил ни театра, ни кино, что противоречит условию.
В предыдущем пункте было показано, что в группе из 16 учащихся могло быть 8 мальчиков. Значит, наибольшее количество мальчиков в группе - 8.
в) Предположим, что некоторый мальчик сходил и в театр, и в кино. Если бы вместо него в группе присутствовало два мальчика, один из которых посетил только театр, а другой - только кино, то доля мальчиков и в театре, и в кино осталась бы прежней, а общая доля девочек стала бы меньше. Значит, для оценки наименьшей доли девочек в группе можно считать, что каждый мальчик сходил или только в театр, или только в кино.
Пусть в группе $$m_1$$ мальчиков, посетивших театр, $$m_2$$ мальчиков, посетивших кино, и d девочек. Оценим долю девочек в этой группе. Будем считать, что все девочки ходили и в театр, и в кино, поскольку их доля в группе от этого не изменится, а доля в театре и в кино не уменьшится.
По условию $$\frac{m_1}{m_1+d}\le \frac{3}{10},\ \frac{m_2}{m_2+d}\le \frac{5}{12}$$, значит, $$\frac{m_1}{d}\le \frac{3}{7},\ \frac{m_2}{d}\le \frac{5}{7}$$. Тогда $$\frac{m_1+m_2}{d}\le \frac{8}{7}$$, поэтому доля девочек в группе: $$\frac{d}{m_1+m_2+d}=\frac{1}{\frac{m_1+m_2}{d}+1}\ge \frac{1}{\frac{8}{7}+1}=\frac{7}{15}$$.
Если группа состоит из 3 мальчиков, посетивших только театр, 5 мальчиков, посетивших только кино, и 7 девочек, сходивших и в театр, и в кино, то условие задачи выполнено, а доля девочек в группе равна $$\frac{7}{15}$$.