Пояснення

ТЕМА: Алгебра. Числа і вирази. Раціональні вирази та їхні перетворення.

Це завдання перевіряє знання формул скороченого множення, уміння виконувати тотожні перетворення раціональних виразів та знаходити їхнє числове значення при заданих значеннях змінних.

\(x^2-y^2=7\), \(3x+3y=63.\)

\((x-y)(x+y)=7\) – розклали на множники за формулою різниці квадратів.

\(3(x+y)=63\), отже, \(x+y=21.\)

Підставимо у перше рівняння замість суми \((x-y)\cdot 21=7\), отримаємо $$ x-y=\frac 13. $$

Відповідь: Д.

Пояснення

ТЕМА: Елементи статистики. Вибіркові характеристики.

Це завдання перевіряє вміння обчислювати та аналізувати вибіркові характеристики рядів даних (середнє значення).

Для того, щоб знайти скільки часу на день у середньому учень користується Інтернетом, необхідно знайти середнє арифметичне значень

Відповідь: A.

Пояснення

ТЕМА: Числа і вирази. Тригонометричні вирази та їхні перетворення.

Це завдання перевіряє знання формул зведення, означення котангенса числового аргументу.

За формулою зведення $$ \cos(90^\circ+\mathbf{\alpha})=-\sin \mathbf{\alpha}. $$

Отримаємо,

\begin{gather*} \frac{\cos(90^\circ+\mathbf{\alpha})}{\sin \mathbf{\alpha}}=\frac{-\sin \mathbf{\alpha}}{\sin \mathbf{\alpha}}=-1. \end{gather*}

Відповідь: A.

Пояснення

ТЕМА: Стереометрія. Прямі та площини у просторі.

Це завдання перевіряє знання взаємного розміщення прямої та площини у просторі.

За наслідками з аксіом стереометрії: через пряму і точку, яка їй належить, проходить площина, і до того ж тільки одна.

Через точку \(A\) можна провести безліч площин, паралельних прямій \(m\), але лише одну, перпендикулярну до прямої \(m.\)

Відповідь: Б.

Пояснення

ТЕМА: Рівняння, нерівності та їхні системи. Логарифмічні рівняння.

Це завдання перевіряє вміння розв'язувати рівняння, що містять логарифмічні вирази, знання властивостей логарифма.

\begin{gather*} -\log_2x=3,\\[7pt] \log_2x=-3. \end{gather*}

Застосуємо означення логарифма

\begin{gather*} x=2^{-3},\\[6pt] x=\frac{1}{2^3},\\[6pt] x=\frac 18. \end{gather*}

Відповідь: Г.

Пояснення

ТЕМА: Стереометрія. Поверхні обертання.

Це завдання перевіряє знання властивостей кулі та сфери та вміння розв'язувати стереометричні задачі.

Площа великого круга дорівнює \(S.\) За формулою \(S=\mathbf{\pi}R^2\) знаходимо $$ R^2=\frac{S}{\mathbf{\pi}}. $$

Площа сфери визначається за формулою: \(S=4\mathbf{\pi}R^2.\) Підставимо у формулу замість \(R^2\) вираз \(\frac{S}{\mathbf{\pi}}.\)

Отримаємо: $$ S=4\mathbf{\pi}\cdot \frac{S}{\mathbf{\pi}}=4S. $$

Відповідь: A.

Пояснення

ТЕМА: Рівняння, нерівності та їхні системи. Лінійні рівняння.

Це завдання перевіряє вміння розв'язувати лінійні рівняння.

\begin{gather*} 2x-3=4,\\[7pt] 2x=4+3,\\[7pt] 2x=7,\\[7pt] x=7:2,\\[7pt] x=3\mathord{,}5. \end{gather*}

Значення \(x\) належить проміжку \([2; 4).\)

Відповідь: Г.

Пояснення

ТЕМА: Алгебра. Функції. Функціональна залежність.

Це завдання перевіряє вміння встановлювати властивості числових функцій, заданих графіком.

Точка \((x_0; -2)\) належить графіку цієї функції.

На графіку є тільки одна точка з ординатою \(-2:\ (-3; -2).\)

Відповідь: Д.

Пояснення

ТЕМА: Алгебра. Числа і вирази. Дійсні числа.

Це завдання перевіряє вміння використовувати ознаки подільності до розв'язування задач.

Якщо цукерки можна поділити між двома або трьома дітьми, то їх кількість визначається числом, кратним \(6\).

Якщо цукерки не можна поділити порівну між чотирма дітьми, то їх кількість не є кратною \(4.\)

З наведених чисел кратні \(6\) – це \(36\), \(42\) та \(48.\) З них тільки \(42\) не є кратним \(4.\) Отже, відповідь \(42.\)

Відповідь: B.

Пояснення

ТЕМА: Геометрія. Планіметрія. Найпростіші геометричні фігури на площині та їхні властивості.

Це завдання перевіряє вміння застосовувати означення, ознаки та властивості найпростіших геометричних фігур до розв'язування задач практичного змісту.

Кут \(COD\) – прямий.

Відповідь: B.

Пояснення

ТЕМА: Алгебра. Числа і вирази. Дійсні числа та дії з ними.

Це завдання перевіряє вміння виконувати дії з дійсними числами.

Якщо \(\frac ab=\frac 27\), то число \(\frac ba\), яке є взаємно оберненим до числа \(\frac ab\), дорівнює \(\frac 72.\)

Відповідь: Б.

Пояснення

ТЕМА: Алгебра. Рівняння, нерівності та їхні системи. Лінійні, квадратні, раціональні, логарифмічні рівняння, нерівності.

Це завдання перевіряє вміння розв'язувати логарифмічні нерівності, розв'язувати рівняння, нерівності з параметрами.

Знаходимо ОДЗ: $$ \left\{\begin{array}{l} x\gt 0,\\ x^2+(a-4)x+4-2a\ne 0, \end{array}\right. $$ крім того, для параметра a є також обмеження: a > 0 та a ≠ 1 (a є основою логарифма).

Розв'яжемо квадратне рівняння

За умови \(a\gt 0\), \(D\gt 0\) при будь-якому значенні \(a.\)

Отримали ОДЗ:

$$ \left\{\begin{array}{l} x\gt 0,\\ x\ne 2,\\ x\ne 2-a. \end{array}\right. $$

Знайдемо нулі функції, яка знаходиться в лівій частині нерівності.

\begin{gather*} \log_ax=0,\\[7pt] x=a^0=1. \end{gather*}

Розглянемо для кожного проміжку з області допустимих значень розв'язок нерівності.

I.

\begin{gather*} 2-a\gt 0,\\[7pt] -a\gt 0,\\[7pt] a\lt 0. \end{gather*}

При \(a\lt 0\) нерівність не має змісту, тому розв'язків немає.

II. \begin{gather*} 2-a=2,\\[7pt] a=0 \end{gather*} не має розв'язків.

III.

\begin{gather*} 1\lt 2-a\lt 2,\\[7pt] -1\lt -a\lt 0,\\[7pt] 0\lt a\lt 1. \end{gather*}

IV.

\begin{gather*} 2-a=1,\\[7pt] -a=-1,\\[7pt] a=1. \end{gather*}

V.

\begin{gather*} 0\lt 2-a\lt 1,\\[7pt] 1\lt a\lt 2. \end{gather*}

VI.

\begin{gather*} 2-a=0,\\[7pt] a=2. \end{gather*}

VII.

\begin{gather*} 2-a\lt 0,\\[7pt] a\gt 2. \end{gather*}

Відповідь: при \(a\in (0; 1)\ x\in [1; 2-a)\cup (2; +\infty)\);
                   при \(a\in (1; 2)\ x\in (0; 2-a)\cup [1; 2)\);
                   при \(a\in [2; +\infty)\ x\in [1; 2).\)

Пояснення

ТЕМА: Стереометрія. Многогранники. Піраміда. Прямі та площини у просторі.

Це завдання перевіряє знання ознак паралельності прямої та площини, властивостей паралельних площин, кута між прямою та площиною, уміння будувати перерізи многогранників, властивостей правильної піраміди.

1. \(SABCD\) – правильна піраміда, тому в основі лежить квадрат \(ABCD\) і основа висоти є центром квадрата, тобто точкою перетину діагоналей.

Бічне ребро \(SA\) утворює з площиною основи кут \(\mathbf{\alpha}.\) \(SO\ \perp\ (ABC)\), \(SA\) – похила, \(OA\) – проекція \(SA\) на площину основи, тому

\(\angle (SA, (ABC))=\angle SAO=\mathbf{\alpha}.\)

Побудуємо переріз піраміди площиною \(\mathbf{\beta}\ || (SAD).\) За властивістю паралельних площин паралельні площини \(\mathbf{\beta}\) та \(SAD\) перетинаються третьою, площиною \(ABC\) по паралельних прямих, тому будуємо \(EF\ ||\ AD\) через точку \(O.\)

\(\mathbf{\beta}\ ||\ (ASD)\) та перетинаються площиною \((ASB)\) по паралельним прямим, тому будуємо \(KE\ || SA\) (слід січної площини на \((ASB).\)

\(\mathbf{\beta}\ ||\ (ASD)\) перетинаються \((SCD)\) по \(MF\ || SD.\) З'єднаємо точку \(K\) та точку \(M\), що належать \((BSC).\) \(KMFE\) – шуканий переріз.

2. Точка \(E\) – середина \(AB\), \(KE\ || SA\) за побудовою, тому \(KE\) – середня лінія \(\Delta SBA\rightarrow BK=KS.\)

Точка \(F\) середина \(DC\), \(MF\ || SD\) за побудовою, тому \(MF\) – середня лінія \(\Delta SDC\rightarrow CM=MS.\)

У \(\Delta BCS\ KM\) середня лінія, тому \(KM\ ||\ BC\), \(EF\ ||\ BC\) (за побудовою), \(KM\ ||\ BC\) – тому \(KM\ ||\ EF\) за ознакою паралельних прямих. Отже, \(KMFE\) – трапеція.

\(SABCD\) правильна піраміда, тому \(\Delta SBA=\Delta SCD\), \(KE=MT\) як відповідні середні лінії. Отже, \(KMFE\) – рівнобічна трапеція.

3. \(AB=c\), то діагональ квадрата \(ABCD\ AC=c\sqrt{2}\), \(AO=\frac 12AC=\frac{c\sqrt{2}}{2}.\)

У \(\Delta SOA\ (\angle O=90^\circ).\)

\begin{gather*} \angle A =\mathbf{\alpha}\\[6pt] SA=\frac{OA}{\cos\mathbf{\alpha}}=\frac{c\sqrt{2}}{2\cos \mathbf{\alpha}}\\[6pt] KE=\frac 12SA=\frac{c\sqrt{2}}{4\cos \mathbf{\alpha}}=MF.\\[6pt] EF=AD=c,\\[6pt] KM=\frac 12BC=\frac 12c. \end{gather*}

Знаходимо периметр трапеції:

Відповідь: 3. \(\frac{3\cos \mathbf{\alpha}+\sqrt{2}}{2\cos \mathbf{\alpha}}\cdot c.\)

Пояснення

ТЕМА: Алгебра. Функції. Степенева та лінійна функції, їхні основні властивості. Визначений інтеграл.

Це завдання перевіряє знання основних властивостей та графіків функцій, уміння будувати графіки елементарних функцій, застосовувати формулу Ньютона-Лейбниця для обчислення визначеного інтеграла, обчислювати площу плоских фігур за допомогою інтеграла.

1. Побудуємо графік функції \(f(x)=x^3.\)

2. Побудуємо графік функції \(g(x)=4|x|.\)
при \(x\ge 0\) будуємо \(g(x)=4x.\)

при \(x\lt 0\) будуємо \(g(x)=-4x.\)

3. Абсциси точок перетину графіків \(f\) i \(g\) знаходимо графічно \(x=0\) та \(x=2\), або як розв'язки рівняння \(x^3=4|x|.\) При \(x\ge 0\)

\begin{gather*} x^3=4x,\\[7pt] x^3-4x=0,\\[7pt] x(x^2-4)=0,\\[7pt] x(x-2)(x+2)=0,\\[7pt] x=0\ \text{або}\ x=2\ \text{або}\ x=-2. \end{gather*}

Проміжку \(x\in [0; +\infty)\) належать корені \(x=0\) та \(x=2.\)

При \(x\lt 0\)

Отже, абсциси точок перетину графіків \(f\) i \(g\) \(x_1=0\), \(x_2=2.\)

4. Площу фігури, обмеженої графіками функцій f i g знаходимо за допомогою визначеного інтеграла:

Відповідь: 3. \(x_1=0\), \(x_2=2.\)
                   4. \(4\) кв. од.