На Горох
Разбор упражнения

ГДЗ: Упражнение 974 - Глава 9 (Итоговые упражнения) - (Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы, Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна)

Глава 9 Страницы: 287, 288, 289, 290
А вы знали? Проект, реферат или доклад можно создать с помощью ИИ за 5 минут — и сразу скачать готовый файл Word. Попробовать

974 упражнение:

Сумма диагоналей параллелограмма равна \( a \). Найти наименьшее значение суммы квадратов всех его сторон.

1)
Ответ

Шаг 1: Формула, связывающая стороны и диагонали.

Пусть стороны параллелограмма равны \( x \) и \( y \), а диагонали \( d_1 \) и \( d_2 \). Известна формула: \( 2(x^2 + y^2) = d_1^2 + d_2^2 \).

Нужно минимизировать сумму квадратов всех сторон, то есть \( 2(x^2 + y^2) \), что эквивалентно минимизации \( d_1^2 + d_2^2 \).

По условию, сумма диагоналей постоянна: \( d_1 + d_2 = a \), откуда \( d_2 = a - d_1 \).

Шаг 2: Составление функции для минимизации.

Пусть \( f(d_1) = d_1^2 + d_2^2 \). Подставляем \( d_2 \):

\( f(d_1) = d_1^2 + (a - d_1)^2 = d_1^2 + a^2 - 2ad_1 + d_1^2 = 2d_1^2 - 2ad_1 + a^2 \).

Ограничения: \( 0 < d_1 < a \).

Шаг 3: Нахождение первой производной \( f'(d_1) \).

\( f'(d_1) = (2d_1^2 - 2ad_1 + a^2)' = 4d_1 - 2a \).

Шаг 4: Нахождение критической точки.

Приравниваем производную к нулю: \( f'(d_1) = 0 \).

\( 4d_1 - 2a = 0 \implies d_1 = 2a/4 = a/2 \).

Если \( d_1 = a/2 \), то \( d_2 = a - a/2 = a/2 \). Диагонали равны: \( d_1 = d_2 \).

Шаг 5: Определение наименьшего значения.

Вторая производная: \( f''(d_1) = 4 > 0 \). Это минимум.

Наименьшее значение суммы квадратов диагоналей (и, следовательно, суммы квадратов сторон) достигается при \( d_1 = a/2 \).

Наименьшее значение суммы квадратов диагоналей:

\( f_{min} = f(a/2) = 2(\frac{a}{2})^2 - 2a(\frac{a}{2}) + a^2 = 2\frac{a^2}{4} - a^2 + a^2 = \frac{a^2}{2} \).

Наименьшее значение суммы квадратов всех сторон параллелограмма равно наименьшему значению суммы квадратов диагоналей:

\( 2(x^2 + y^2)_{min} = (d_1^2 + d_2^2)_{min} = \frac{a^2}{2} \).

Примечание: Равенство диагоналей \( d_1 = d_2 \) означает, что параллелограмм является прямоугольником.

Ответ: Наименьшее значение суммы квадратов всех сторон равно \( \frac{a^2}{2} \).

Что применять при решении

Интервалы возрастания и убывания

Интервалы возрастания функции \( f(x) \) находятся там, где её первая производная \( f'(x) > 0 \). Интервалы убывания — где \( f'(x) < 0 \).
Возрастание: \( f'(x) > 0 \); Убывание: \( f'(x) < 0 \)

Точки экстремума

Точки экстремума — это критические точки, в которых производная меняет знак. Если знак меняется с '+' на '-', то это максимум; если с '-' на '+', то это минимум.
Критические точки: \( f'(x) = 0 \text{ или } f'(x) \text{ не существует} \)

Наибольшее и наименьшее значение на отрезке

Для функции \( f(x) \) на отрезке \( [a; b] \) наибольшее/наименьшее значение достигается либо в критических точках внутри отрезка, либо на его концах \( f(a) \) и \( f(b) \).
\( \max / \min f(x) \in \{ f(x_c), f(a), f(b) \}, \text{ где } x_c \text{ - критическая точка} \)

Точки перегиба

Точки, в которых вторая производная \( f''(x) \) равна нулю или не существует, и при этом \( f''(x) \) меняет знак.
\( f''(x) = 0 \text{ или } f''(x) \text{ не существует и меняет знак} \)

Производная степенной функции

Правило дифференцирования степенной функции.
\( (x^n)' = n x^{n-1} \)

Производная сложной функции (цепное правило)

Производная сложной функции \( f(g(x)) \).
\( (f(g(x)))' = f'(g(x)) \cdot g'(x) \)

Не сходится своя задача? Разберём по шагам

  • Формула, подстановка и расчёт
  • Числа считает калькулятор, а не нейросеть
  • Бесплатно и без регистрации
Решить задачу Разбор задачи бесплатный

Другие упражнения из параграфа Глава 9

Данные параграфа

К параграфу →
Глава
Глава 9
Параграф
Глава 9 — Итоговые упражнения
Учебник
Алгебра и начала математического анализа 10-11 классы
Автор
Алимов Шавкат Арифджанович, Колягин Юрий Михайлович, Ткачева Мария Владимировна
Год
2025

Задали работу по этой теме?

Реферат, доклад или проект по параграфу: план, текст, таблицы и оформление по требованиям.

Создать проект Готовый файл Word. Оплата после того, как увидите работу.