ТЕМА: Алгебра і початки аналізу. Функції. Геометричний зміст похідної.

Це завдання перевіряє знання формули дотичної, проведеної до графіка функції, та вміння використовувати геометричний зміст похідної до розв’язування задач.

Похідна функції \(y=f(x)\) в точці \(x_0\) дорівнює кутовому коефіцієнту дотичної \(y=kx+b\), проведеної до графіка функції \(y=f(x)\) у точці з абсцисою \(x_0{:}\) \(f'(x_0)=k.\)

Рівняння дотичної, проведеної до графіка функції \(y=f(x)\) у точці з абсцисою \(x_0\), має вигляд $$ y=f'(x_0)(x-x_0)+f(x_0). $$ Підставляємо дані з умови та отримуємо $$ y=2(x-1)+5. $$

Відповідь: Д.

ТЕМА: Геометрія. Стереометрія. Многогранники. Об’єм прямокутного паралелепіпеда.

Це завдання практичного змісту перевіряє вміння розв’язувати стереометричні задачі з використанням формули об’єму прямокутного паралелепіпеда.

Зображена на рисунку ємність для квітів є прямокутним паралелепіпедом, з якого вирізаний менший паралелепіпед. Отже, об’єм цієї ємності шукатимемо як різницю об’ємів двох паралелепіпедів. Об’єм паралелепіпеда знаходиться за формулою $$ V=abc, $$ де \(a\), \(b\) і \(c\)   виміри паралелепіпеда. Виміри першого паралелепіпеда задані: \(40\) см, \(40\) см, \(50\) см, а виміри другого паралелепіпеда (порожня частина) знаходимо:

Об’єм однієї ємності:

Тоді об’єм \(10\) таких ємностей дорівнює \(440000\) см\(^3\) або \(0{,}44\) м\(^3.\)

Тут враховано, що \(1\) м\(=100\) см, \(1\) м\(^3=1000000\) см\(^3.\)

Відповідь: Г.

ТЕМА: Геометрія. Стереометрія. Проєкція похилої на площину.

Це завдання перевіряє вміння знаходити проекцію відрізка на площину, використовуючи подібність трикутників для знаходження їх невідомих елементів.

Нехай \(C\) і \(D\) – проекції точок \(A\) і \(B\) на площину \(\alpha\) відповідно (див. рисунок), тоді відрізки \(CO\) і \(OD\) – проекції відрізків \(AO\) і \(BO\) на площину \(\alpha.\) За умовою \(CO=5\) см, \(BO=20\) см.

Розглянемо прямокутні трикутники \(ACO\) та \(ODB\), які лежать в одній площині. Ці трикутники подібні за двома кутами: \(\angle ACO=\angle BDO=90^\circ\), \(\angle AOC=\angle BOD\) як вертикальні.

З подібності цих трикутників випливає, що \begin{gather*} \frac{BO}{AO}=\frac{DO}{CO},\\[6pt] \frac{BO}{8}=\frac{20}{5}, \end{gather*} звідки $$ BO=8\cdot 4=32\ \text{см}. $$

Тоді

Відповідь: Г.

ТЕМА: Алгебра і початки аналізу. Рівняння, нерівності та їх системи. Раціональні нерівності.

Це завдання перевіряє вміння розв’язувати раціональні нерівності.

Застосуємо метод інтервалів. Для цього піднесемо ліву частину до квадрата, а праву – перенесемо у ліву частину, змінивши знак: $$ x^2+8x+16-16\le 0, $$ звідси $$ x^2+8x\le 0. $$

Винесемо за дужки спільний множник \(x{:}\) $$ x(x+8)\le 0. $$ Таку ж нерівність отримаємо, якщо скористаємося формулою різниці квадратів:

Визначимо нулі функції $$ y=x(x+8). $$ Прирівняємо \(y\) до нуля: $$ x(x+8)=0. $$ Добуток дорівнює нулю, якщо хоча б один з множників дорівнює нулю, отже \(x=-8\), \(x=0.\) Нанесемо їх на числову вісь \(x.\) Визначимо знаки виразу \(x(x+8)\) на кожному з отриманих проміжків (див. рисунок).

Отже, \(x\in[-8; 0]\) – множина розв’язків заданої нерівності.

Зауваження. Можна спочатку зробити заміну \(x+4=t\) і розв’язати нерівність $$ t^2\le 16, $$ звідки $$ -4\le t\le 4, $$ тоді \begin{gather*} -4\le x+4\le 4,\\[7pt] -8\le x\le 0. \end{gather*}

Відповідь: Д.

ТЕМА: Геометрія. Стереометрія. Многогранники. Розгортки многогранників.

Це завдання перевіряє вміння за наданою розгорткою многогранника визначати вид цього многогранника та обчислювати площу його бічної поверхні.

Оскільки розгортка піраміди складається з квадрата та чотирьох правильних трикутників, то це піраміда є правильною. Бічна поверхня заданої чотирикутної піраміди складається з чотирьох рівних правильних трикутників. Отже, площа бічної поверхні \(S_\text{б}\) у чотири рази більше за площу рівностороннього трикутника, що є бічною гранню цієї піраміди.

Площа правильного трикутника зі стороною \(a\) обчислюється за формулою: $$ S=\frac{\sqrt{3}}{4}a^2. $$

Сторона трикутника \(a=10\) см, тоді

Відповідь: A.

ТЕМА: Алгебра і початки аналізу. Числа і вирази. Формули скороченого множення. Модуль числа.

Це завдання перевіряє вміння спрощувати вираз, що містить під знаком модуля раціональний дріб.

Для розв’язання цього завдання потрібно знати формули скороченого множення: $$ a^2-b^2=(a-b)(a+b) $$ та означення модуля. Модулем (абсолютною величиною) числа \(a\) називається саме число \(a\), якщо воно невід’ємне, та протилежне число \(-a\), якщо \(a\) – від’ємне, тобто

Спочатку спростимо заданий вираз:

За означенням,

Оскільки за умовою \(a\lt -7\), то

Відповідь: A.

ТЕМА: Алгебра і початки аналізу. Числа і вирази. Тригонометричні вирази.

Це завдання перевіряє вміння визначати координатну чверть, в якій тригонометричні функції набувають певних знаків, та можливе значення іншої тригонометричної функції для кута, що належить цій чверті.

Якщо \(\mathrm{ctg}\alpha\lt 0\), то кут \(\alpha\) належить першій або третій координатній чверті (див. рисунок); \(\cos\alpha\gt 0\) для кутів першої та четвертої чверті (див. рисунок). Отже, якщо одночасно \(\mathrm{ctg}\alpha\lt 0\) і \(\cos\alpha\gt 0\), то кут \(\alpha\) знаходиться у IV координатній чверті. Для кутів \(\alpha\) цієї чверті виконується нерівність \(\sin\alpha\lt 0\) (див. рисунок), причому \(\sin\alpha \ne -1.\) Якщо припустити, що \(\sin\alpha=-1\), то \(\mathrm{ctg}\alpha=\cos\alpha=0\), що суперечить умові завдання. Тому

\(\sin\alpha\) серед наведених значень може приймати лише значення \(-\frac{1}{2}.\)

Або можна міркувати наступним чином: оскільки $$ \mathrm{ctg}\alpha=\frac{\cos\alpha}{\sin\alpha}\lt 0 $$ і \(\cos\alpha\gt 0\), то \(\sin\alpha\lt 0\), причому \(\sin\alpha\ne -1\), тому що тоді \(\mathrm{ctg}\alpha=\cos\alpha=0\), що суперечить умові завдання.

Відповідь: Б.

ТЕМА: Геометрія. Планіметрія. Трикутники. Висота трикутника. Співвідношення між сторонами і кутами в прямокутному трикутнику.

Це завдання перевіряє знання означення висоти трикутника і вміння використовувати тригонометричні функції для знаходження елементів прямокутного трикутника.

Висота трикутника – це перпендикуляр, опущений з вершини трикутника на протилежну сторону. Оскільки \(BM\) – висота, то трикутник \(AMB\) є прямокутним (див. рисунок). У цьому трикутнику сторона \(AB\) є гіпотенузою.

Синусом гострого кута \(\alpha\) називається відношення протилежного до нього катета \(BM\) до гіпотенузи \(AB.\)

Отже, $$ \sin\alpha=\frac{BM}{AB}=\frac{12}{AB}, $$ звідки $$ AB=\frac{12}{\sin\alpha}. $$

Відповідь: Д.

ТЕМА: Алгебра і початки аналізу. Рівняння, нерівності та їх системи. Тригонометричні рівняння.

Це завдання перевіряє вміння розв’язувати найпростіші тригонометричні рівняння.

Відповідь: B.