1 | Найти точное значение | sin(30) | |
2 | Найти точное значение | sin(45) | |
3 | Найти точное значение | sin(30 град. ) | |
4 | Найти точное значение | sin(60 град. ) | |
5 | Найти точное значение | tan(30 град. ) | |
6 | Найти точное значение | arcsin(-1) | |
7 | Найти точное значение | sin(pi/6) | |
8 | cos(pi/4) | ||
9 | Найти точное значение | sin(45 град.![]() | |
10 | Найти точное значение | sin(pi/3) | |
11 | Найти точное значение | arctan(-1) | |
12 | Найти точное значение | cos(45 град. ) | |
13 | Найти точное значение | cos(30 град. ) | |
14 | Найти точное значение | tan(60) | |
15 | Найти точное значение | csc(45 град. ) | |
16 | Найти точное значение | tan(60 град. ) | |
17 | Найти точное значение | sec(30 град.![]() | |
18 | Найти точное значение | cos(60 град. ) | |
19 | Найти точное значение | cos(150) | |
20 | Найти точное значение | sin(60) | |
21 | Найти точное значение | cos(pi/2) | |
22 | Найти точное значение | tan(45 град. ) | |
23 | Найти точное значение | arctan(- квадратный корень из 3) | |
24 | Найти точное значение | csc(60 град. ) | |
25 | Найти точное значение | sec(45 град.![]() | |
26 | Найти точное значение | csc(30 град. ) | |
27 | Найти точное значение | sin(0) | |
28 | Найти точное значение | sin(120) | |
29 | Найти точное значение | cos(90) | |
30 | Преобразовать из радианов в градусы | pi/3 | |
31 | Найти точное значение | tan(30) | |
32 | Преобразовать из градусов в радианы | 45 | |
33 | Найти точное значение | cos(45) | |
34 | Упростить | sin(theta)^2+cos(theta)^2 | |
35 | Преобразовать из радианов в градусы | pi/6 | |
36 | Найти точное значение | cot(30 град.![]() | |
37 | Найти точное значение | arccos(-1) | |
38 | Найти точное значение | arctan(0) | |
39 | Найти точное значение | cot(60 град. ) | |
40 | Преобразовать из градусов в радианы | 30 | |
41 | Преобразовать из радианов в градусы | (2pi)/3 | |
42 | Найти точное значение | sin((5pi)/3) | |
43 | Найти точное значение | sin((3pi)/4) | |
44 | Найти точное значение | tan(pi/2) | |
45 | Найти точное значение | sin(300) | |
46 | Найти точное значение | cos(30) | |
47 | Найти точное значение | cos(60) | |
48 | Найти точное значение | cos(0) | |
49 | Найти точное значение | cos(135) | |
50 | Найти точное значение | cos((5pi)/3) | |
51 | Найти точное значение | cos(210) | |
52 | Найти точное значение | sec(60 град.![]() | |
53 | Найти точное значение | sin(300 град. ) | |
54 | Преобразовать из градусов в радианы | 135 | |
55 | Преобразовать из градусов в радианы | 150 | |
56 | Преобразовать из радианов в градусы | (5pi)/6 | |
57 | Преобразовать из радианов в градусы | (5pi)/3 | |
58 | Преобразовать из градусов в радианы | 89 град. | |
59 | Преобразовать из градусов в радианы | 60 | |
60 | Найти точное значение | sin(135 град.![]() | |
61 | Найти точное значение | sin(150) | |
62 | Найти точное значение | sin(240 град. ) | |
63 | Найти точное значение | cot(45 град. ) | |
64 | Преобразовать из радианов в градусы | (5pi)/4 | |
65 | Найти точное значение | sin(225) | |
66 | Найти точное значение | sin(240) | |
67 | Найти точное значение | cos(150 град. ) | |
68 | Найти точное значение | tan(45) | |
69 | Вычислить | sin(30 град.![]() | |
70 | Найти точное значение | sec(0) | |
71 | Найти точное значение | cos((5pi)/6) | |
72 | Найти точное значение | csc(30) | |
73 | Найти точное значение | arcsin(( квадратный корень из 2)/2) | |
74 | Найти точное значение | tan((5pi)/3) | |
75 | Найти точное значение | tan(0) | |
76 | Вычислить | sin(60 град. ) | |
77 | Найти точное значение | arctan(-( квадратный корень из 3)/3) | |
78 | Преобразовать из радианов в градусы | (3pi)/4 | |
79 | Найти точное значение | sin((7pi)/4) | |
80 | Найти точное значение | arcsin(-1/2) | |
Найти точное значение | sin((4pi)/3) | ||
82 | Найти точное значение | csc(45) | |
83 | Упростить | arctan( квадратный корень из 3) | |
84 | Найти точное значение | sin(135) | |
85 | Найти точное значение | sin(105) | |
86 | Найти точное значение | sin(150 град.![]() | |
87 | Найти точное значение | sin((2pi)/3) | |
88 | Найти точное значение | tan((2pi)/3) | |
89 | Преобразовать из радианов в градусы | pi/4 | |
90 | Найти точное значение | sin(pi/2) | |
91 | Найти точное значение | sec(45) | |
92 | Найти точное значение | cos((5pi)/4) | |
93 | Найти точное значение | cos((7pi)/6) | |
94 | Найти точное значение | arcsin(0) | |
95 | Найти точное значение | sin(120 град.![]() | |
96 | Найти точное значение | tan((7pi)/6) | |
97 | Найти точное значение | cos(270) | |
98 | Найти точное значение | sin((7pi)/6) | |
99 | Найти точное значение | arcsin(-( квадратный корень из 2)/2) | |
100 | Преобразовать из градусов в радианы | 88 град. |
1 | Найти точное значение | грех(30) | |
2 | Найти точное значение | грех(45) | |
3 | Найти точное значение | грех(30 градусов) | |
4 | Найти точное значение | грех(60 градусов) | |
5 | Найти точное значение | загар (30 градусов) | |
6 | Найти точное значение | угловой синус(-1) | |
7 | Найти точное значение | грех(пи/6) | |
8 | Найти точное значение | cos(pi/4) | |
9 | Найти точное значение | грех(45 градусов) | |
10 | Найти точное значение | грех(пи/3) | |
11 | Найти точное значение | арктан(-1) | |
12 | Найти точное значение | cos(45 градусов) | |
13 | Найти точное значение | cos(30 градусов) | |
14 | Найти точное значение | желтовато-коричневый(60) | |
15 | Найти точное значение | csc(45 градусов) | |
16 | Найти точное значение | загар (60 градусов) | |
17 | Найти точное значение | сек(30 градусов) | |
18 | Найти точное значение | cos(60 градусов) | |
19 | Найти точное значение | cos(150) | |
20 | Найти точное значение | грех(60) | |
21 | Найти точное значение | cos(pi/2) | |
22 | Найти точное значение | загар (45 градусов) | |
23 | Найти точное значение | arctan(- квадратный корень из 3) | |
24 | Найти точное значение | csc(60 градусов) | |
25 | Найти точное значение | сек(45 градусов) | |
26 | Найти точное значение | csc(30 градусов) | |
27 | Найти точное значение | грех(0) | |
28 | Найти точное значение | грех(120) | |
29 | Найти точное значение | соз(90) | |
30 | Преобразовать из радианов в градусы | пи/3 | |
31 | Найти точное значение | желтовато-коричневый(30) | |
32 | 92|||
35 | Преобразовать из радианов в градусы | пи/6 | |
36 | Найти точное значение | детская кроватка(30 градусов) | |
37 | Найти точное значение | арккос(-1) | |
38 | Найти точное значение | арктан(0) | |
39 | Найти точное значение | детская кроватка(60 градусов) | |
40 | Преобразование градусов в радианы | 30 | |
41 | Преобразовать из радианов в градусы | (2 шт.![]() | |
42 | Найти точное значение | sin((5pi)/3) | |
43 | Найти точное значение | sin((3pi)/4) | |
44 | Найти точное значение | тан(пи/2) | |
45 | Найти точное значение | грех(300) | |
46 | Найти точное значение | соз(30) | |
47 | Найти точное значение | соз(60) | |
48 | Найти точное значение | соз(0) | |
49 | Найти точное значение | соз(135) | |
50 | Найти точное значение | cos((5pi)/3) | |
51 | Найти точное значение | cos(210) | |
52 | Найти точное значение | сек(60 градусов) | |
53 | Найти точное значение | грех(300 градусов) | |
54 | Преобразование градусов в радианы | 135 | |
55 | Преобразование градусов в радианы | 150 | |
56 | Преобразовать из радианов в градусы | (5 дюймов)/6 | |
57 | Преобразовать из радианов в градусы | (5 дюймов)/3 | |
58 | Преобразование градусов в радианы | 89 градусов | |
59 | Преобразование градусов в радианы | 60 | |
60 | Найти точное значение | грех(135 градусов) | |
61 | Найти точное значение | грех(150) | |
62 | Найти точное значение | грех(240 градусов) | |
63 | Найти точное значение | детская кроватка(45 градусов) | |
64 | Преобразовать из радианов в градусы | (5 дюймов)/4 | |
65 | Найти точное значение | грех(225) | |
66 | Найти точное значение | грех(240) | |
67 | Найти точное значение | cos(150 градусов) | |
68 | Найти точное значение | желтовато-коричневый(45) | |
69 | Оценить | грех(30 градусов) | |
70 | Найти точное значение | сек(0) | |
71 | Найти точное значение | cos((5pi)/6) | |
72 | Найти точное значение | КСК(30) | |
73 | Найти точное значение | arcsin(( квадратный корень из 2)/2) | |
74 | Найти точное значение | загар((5pi)/3) | |
75 | Найти точное значение | желтовато-коричневый(0) | |
76 | Оценить | грех(60 градусов) | |
77 | Найти точное значение | arctan(-( квадратный корень из 3)/3) | |
78 | Преобразовать из радианов в градусы | (3 пи)/4 | |
79 | Найти точное значение | sin((7pi)/4) | |
80 | Найти точное значение | угловой синус(-1/2) | |
81 | Найти точное значение | sin((4pi)/3) | |
82 | Найти точное значение | КСК(45) | |
83 | Упростить | арктан(квадратный корень из 3) | |
84 | Найти точное значение | грех(135) | |
85 | Найти точное значение | грех(105) | |
86 | Найти точное значение | грех(150 градусов) | |
87 | Найти точное значение | sin((2pi)/3) | |
88 | Найти точное значение | загар((2pi)/3) | |
89 | Преобразовать из радианов в градусы | пи/4 | |
90 | Найти точное значение | грех(пи/2) | |
91 | Найти точное значение | сек(45) | |
92 | Найти точное значение | cos((5pi)/4) | |
93 | Найти точное значение | cos((7pi)/6) | |
94 | Найти точное значение | угловой синус(0) | |
95 | Найти точное значение | грех(120 градусов) | |
96 | Найти точное значение | желтовато-коричневый ((7pi)/6) | |
97 | Найти точное значение | соз(270) | |
98 | Найти точное значение | sin((7pi)/6) | |
99 | Найти точное значение | arcsin(-( квадратный корень из 2)/2) | |
100 | Преобразование градусов в радианы | 88 градусов |
Математическая премия 2011 для девочек: №6–10
Вот комментарии и решения задач 6–10 на конкурсе Math Prize for Girls 2011, который проходил в Массачусетском технологическом институте 17 сентября 2011 года. Ранее я публиковал в блоге комментарии и решения задач 11–15 и 16–20.
Примечание. В задачах конкурса «Математическая премия для девочек 2011» нет необходимости предоставлять доказательства правильности ответа. Это делает задачи вроде №6 и №8 проще. После экзамена может быть целесообразно представить недостающие доказательства, и я укажу, как некоторые из этих доказательств могут быть здесь.
Задача № 6
a — мера указанного угла.
Чтобы минимизировать площадь квадрата, нам нужно, чтобы круги соприкасались, потому что, если круги не соприкасаются, можно представить, что квадрат уменьшается, а круги сжимаются до тех пор, пока они не соприкоснутся. Итак, нам нужно найти площадь наименьшего квадрата, который будет содержать две соприкасающиеся единичные окружности.
Стороны квадрата идут в двух перпендикулярных направлениях. Нам нужно измерить расстояние по двум окружностям в каждом из этих направлений. Большее расстояние соответствует наименьшей длине стороны содержащего квадрата, ориентированного в этом направлении.
Расстояния по двум окружностям задаются как и (см. рисунок). По симметрии нам нужно рассматривать только значения между 135 и 180 градусами. В этом диапазоне, . Минимальное значение в этом диапазоне возникает при значении 135 градусов, а значение при 135 градусах равно . Квадрат с такой длиной стороны имеет площадь .
Другой способ найти решение — зафиксировать квадрат и попытаться заполнить его парой самых больших конгруэнтных кругов, которые вы можете, а затем масштабировать результат так, чтобы круги имели единичные радиусы. (Или подумайте таким образом, чтобы найти оптимизирующую компоновку, а затем вычислить площадь квадрата, исходя из предположения, что круги, содержащиеся в нем, являются единичными кругами.) Один из вариантов такого подхода — утверждать, что любые два конгруэнтных круга, содержащиеся в квадрате, могут быть перемещены так, чтобы они плотно прилегали к противоположным углам квадрата, и что, следовательно, самыми большими такими кругами были бы те, которые не только плотно прилегали к противоположным углам, но и соприкасались в центре.
Если у вас возникли проблемы, вот несколько советов: сделайте хорошую иллюстрацию ситуации, используйте симметрию в задаче и убедитесь, что вы используете преимущества и соблюдаете различные характеристики задействованных геометрических фигур.
Задача №7
Прямой подход состоит в том, чтобы решить данное уравнение и подставить в нужное выражение.
Возможное изображение, которое можно было бы вообразить, которое могло бы сделать решения квадратного уравнения очевидными без каких-либо вычислений. Если это изображение не помогает, найдите решения любым удобным для вас способом, а затем нанесите их на комплексную плоскость. Сравните с этой цифрой.
Данное условие является квадратичным условием и может быть решено с помощью квадратичной формулы. Но операции с комплексными числами имеют красивые геометрические аналоги на комплексной плоскости, и часто стоит визуализировать ситуацию на комплексной плоскости, прежде чем заниматься алгеброй. Возможно, вы сможете увидеть решение или увидеть что-то, что значительно упростит алгебру и сэкономит ваше время. Здесь вам нужны два комплексных числа, которые являются обратными друг другу и сумма которых равна . Вы видите решения? Если не получается, не беспокойтесь… просто решите уравнение, как сможете. Затем, после решения, нанесите свои решения на комплексную плоскость и посмотрите, сможете ли вы увидеть, что они являются решениями. Делая это, в следующий раз, когда вы столкнетесь с уравнением, включающим комплексные числа, которое поддается такому «визуальному решению», вы с большей вероятностью увидите его.
В любом случае решения представляют собой два корня из единицы: , .
Поскольку желаемое выражение остается неизменным при замене и , не имеет значения, какой корень вы подставите вместо . Мы используем тот факт, что для вычисления:
.
Если вы не знакомы с комплексными числами, вы можете решить эту задачу чисто алгебраически путем рекурсивных вычислений. Например, обратите внимание, что . Также заметьте, что . Вычисляя различные значения , вы в конце концов увидите, что это значение зависит только от остатка, остающегося после деления на 12. (Или вы можете использовать подобные тождества для непосредственного вычисления желаемого выражения.)
Если у вас возникли проблемы, изучите комплексные числа и особенно корни из единицы. На контестах часто бывает, что когда видишь очень большой показатель, есть периодичность.
Задача #8
Мы можем представить себе собаку, прикрепленную к шесту (в точке A ) на поводке длиной 8 единиц. От B до C тянется непроницаемый забор. Куда может пойти собака? Область достижимости можно вывести, применив принцип, согласно которому на (евклидовой) плоскости кратчайшее расстояние между двумя точками представляет собой прямую линию.
Например, откуда мы знаем, что P недоступен? Любой путь от A до P должен пересекать либо луч от A до B (и дальше B ), либо луч от A через 6 C (и дальше ). По симметрии можно считать, что путь пересекает луч от А до В в точке X . Поскольку кратчайшее расстояние между двумя точками — это прямая линия , длина пути не меньше длины кусочно-прямого пути от A до X и до P . Теперь XP не может превышать 8 — AX . Заметьте, что так. Таким образом, круг радиусом 8 – AX с центром X полностью содержится внутри круга радиусом 2 с центром B . Таким образом, P недоступен.
Теперь, когда мы определили область, мы можем вычислить ее площадь. Область состоит из 3 круглых секторов и равностороннего треугольника. Серый круговой сектор имеет квадратные единицы площади. Каждый из двух розовых круглых секторов имеет общую площадь, равную квадратным единицам. А площадь равностороннего треугольника имеет квадратные единицы.
Таким образом, общая площадь достижимых точек равна квадратным единицам.
Задача № 9
В этой задаче много точек и линий, заданных отношением длин отрезков вдоль линии. Полезный метод решения таких задач использует тот факт, что аффинные преобразования сохраняют такие соотношения. Поскольку любой треугольник может быть отображен на любой другой треугольник с помощью аффинного преобразования, мы можем вычислить желаемое отношение для любого конкретного треугольника, чтобы получить ответ. (Сама постановка задачи подразумевает этот факт, поскольку в постановке не указаны конкретные размеры треугольника.)
Таким образом, мы можем указать любые неколлинеарные координаты для вершин A , B и C. Поскольку существует 3 процесса деления пополам и поскольку желаемое отношение относится к сегментам вдоль AB , я выберу вершины так, чтобы A и B лежали вдоль координатной оси, а все координаты были кратны . Итак, установите A = (0, 0), B = (0, 8) и C = (8, 0).
Тогда D = (4, 4), E = (2, 2) и F = (1, 5). x -координата G равна 0, а ее y -координата y — точка пересечения линии, проходящей через C = (8, 0) и F = (1, 5). Уравнение этой прямой. Итак, G = (0, 40/7).
Таким образом, .
Используемый принцип весьма полезен. Например, вы можете использовать его, чтобы показать, что медианы треугольника пересекаются в общей точке. Поскольку середины определяют медианы, нужно только убедиться, что медианы пересекаются в одной точке для одного треугольника, чтобы получить результат для всех треугольников, и по симметрии 3 медианы равностороннего треугольника совпадают. (Другое доказательство совпадения медиан треугольника см. в томе 3, номере 2 бюллетеня Girls’ Angle Bulletin.)
Задача № 10
Эта задача проверяет ваши алгебраические навыки и способности с функцией арктангенса. Чем больше вы знаете об арктангенсе, тем меньше вам придется заниматься алгеброй. В частности, если вы знаете формулу суммы арктангенсов и соотношение между арктангенсами дополнительных углов, то мы можем получить решение, подобное этому:
Объединив второй и третий арктангенсы в один, используя формулу суммы арктангенсов арктангенсы дополнительных углов обратны друг другу, мы можем преобразовать данное тождество к
.