VARIANTA A0 zadání
1) Množina všech pro která platí je rovna množině:
a) b) c) d)
Řešení:
Skrytý text:1) Možno několik postupů, nejrychlejší je si dosadit z každého intervalu jedno číslo a porovnat s nulou. Tedy: test zda a), dosadíme nulu:
. Interval nabízený a) tedy ne. Když dosadím 1:
,
Tedy interval nabízený b) ano. A protože hned na začátku je psáno, že právě jedna odpověď je správná máme řešení. Záležitost maximálně 1 minuty.
2) Množina všech
pro která platí
je rovna množině:
a)
b)
c) prázdná množina d)
Řešení:
Skrytý text:2) Z vlastností logaritmů víme, že jednoduchý logaritmus o jakémkoli základu větším než 1se chová tak, že je rychle rostoucí až do té doby, pokud jeho argument je menší než 1 (že je větší než nula je asi jasné, logaritmus NIKDY NESMÍ mít záporný argument)
Byl jsem správně upozorněn, že používám silná slova typu NIKDY NESMÍ atd. uvedu na pravou míru: Samozřejmě (na rozdíl od nulového jmenovatele) že v určitých případech smí mít logaritmus záporný argument (stejně tak výraz pod sudou odmocninou), ale zde, pokud není VÝSLOVNĚ uvedeno jinak, dávám řešení na oboru R, kde tyto operace nejsou definovány a tedy ani žádné řešení tato operace nemá.Jednoduše řečeno, pokud máme řešit něco v R, tak platí, že logaritmus nesmí mít záporný argument. Tedy logaritmická funkce roste velmi rychle na
a na tomto definičním oboru má záporné hodnoty. Z toho snad plyne vše podstatné - interval a)
3) Množina všech
pro která platí
je rovna množině:
a)
b)
c)
d) prázdná množina
Řešení:
Skrytý text:3)Opět, můžeme zkusit dosazení z nabízených intervalů, ovšem ti bystřejší už vidí, že jakákoli mocnina neudělá z kladného čísla záporné. Kdo to neví, nechť si to zkusí dosadit a spočítat. Namátkou si nějaké vezmu, třeba
. Dosadim:
, tedy pořád větší než -1. Záporná mocnina? Zkusme:
, tedy pořád kladné. Řešením je prázdná množina, takové x, pro které by nerovnice platila není.
4) Číslo
je rovno číslu:
a)
b)
c)
d)
Řešení:
Skrytý text:4) Zde je dobré zamyslet se nad základem logaritmu. Logaritmus se základem menším než 1 není inverzní k rychle rostoucí exponenciální funkci s kladným exponentem typu
(tedy není pomalu rostoucí), ale je inverzní k rychle klesající funkci, která má opačný, tedy záporný základ (je typu
a tedy je pomalu klesající, přesně pravý opak co bylo řešeno výše, log. funkce až do hodnoty argumentu 1 hodně rychle klesá, o osu x se přibrzdí a dál klesá pomalu jak je pro tento typ funkcí typická vlastnost. (logaritmus (1) =0) . Tak, a teď jak na to přijít? Z výše uvedeného už víme, že kladná hodnota to zcela jistě nebude. Tedy připadají do úvahy -2/3 a -3/2. Takže, máme v myšlenkovém procesu započítané tyto věci: Logaritmus se základem menším než 1 se tedy chová podobně jako exponenciální funkce se zápornám základem, v tomto případě má základ -8. Nematematicky řečeno: "stačí graf logaritmu od "klasické" exponenciální funkce obrátit hlavou dolů a zrcadlově dostaneme graf logaritmické funkce od funkce se záporným základem. Takže tedy: aby se hodnota osmičkového logaritmu zvýšila o 1, musel by argument vzrůst 8 krát, a stejně tak to platí i u našeho 1/8-nového: Aby hodnota logaritmu klesla o 1, musel by argument vzrůst 8x. Protože vzrostl "jenom" 4x, bude hodnota zcela jistě v intervalu (-1;0). Na to máme pouze jedno nabízené řešení, c) -2/3
5) Přímky p1:
a p2:
se protínají uvnitř:
a) I. kvadrantu b) II. kvadrantu c) III. kvadrantu d) IV. kvadrantu
Řešení:
Skrytý text:Několik možností řešení, já navrhnu si to graficky načrtnout jako lineární funkce, a to tímto způsobem: pro p1: necháme absolutní člen absolutním členem, tvařme se, že je nula. A při bleskovém pohledu na rovnici
vidíme, že y klesá 2x rychleji než x roste , tedy pro x = 1 bude y = -2. Máme tedy dva body, můžeme načrtnout přímku. Přímka o zadané rovnici bude pouze posunutá po vertikální ose, tedy bude rovnoběžná, takže nakresleme rovnoběžku procházející bodem [0;1]- jak jsme nechali absolutní člen na pokoji, tak přišel čas ho vzít do úvahy. Totéž provedeme s druhou přímkou a oni se nám někde protnou. I pro ty, co neumí moc dobře kreslit bude kvadrant patrný - IV. kvadrant. Pokud chceme řešit analyticky, tak vypočteme soustavu rovnic jak navrhuje kolega níže :)
6) Imaginární část komplexního čísla
je rovna číslu
a)
b)
c)
d)
Řešení:
Skrytý text:No, v tomto případě není moc možností jak to odhadnout, musíme alespoň začít počítat. Možnosti b) a d) lze zavrhnout rovnou, ptají se na "část" čísla, tedy bez
. Tedy, jedná se nám o to, zda bude ta část kladná nebo záporná. Tak začneme počítat:
Dál počítat netřeba, je vidět, že bude kladný, ke
už se dojde snadno. Je třeba si pamatovat dvě věci (snažím se, aby toho co je třeba si pamatovat bylo minimum a vše ostatní z toho odvodit, zde je to však nevyhnutelné....
, jinak pozor na znaménka, nejčastejší chyby, velice často i moje. A pokud dělím dvě komplexní čísla, je třeba si vynásobit "správně mířenou jedničkou, tedy číslem komplexně sdruženým k jmenovateli, to z toho důvodu, aby zmizela imaginární složka ve jmenovateli, pak už se lépe dýchá :)
7) Množina všech
, pro která platí
je rovna množině:
a)
b)
c)
d)
Řešení:
Skrytý text:Situace je jasné, když si namalujete graf jakékoli jednoduché logaritmické funkce, vždy máte dva pevné a neotřesitelné body, na kterých se dá stavět: A to logaritmus o jakémkoli základu s argumentem 1 je vždy roven 0, tam vždy protíná osu x, tedy jeho hodnota přečtená z osy y je 0. A druhý bod, logaritmus o základu
s argumentem
se vždy rovná 1, což vám definuje i orientaci logaritmické funkce (s jejímž výkladem jsem měl problém u př. č. 4, ješte bude edit), tedy kam bude růst a kdy a kdy a kam bude klesat. Zde je tedy situace jasná, logaritmus s argumentem
bude 1, logaritmus s argumentem 1 bude 0. Základní fakt, že logaritmus na R není záporný snad nemusím podotýkat. Interval
vyskočí po této nebo podobné úvaze sám
8) Diference aritmetické posloupnosti, ve které platí
a
je rovna číslu:
a) 2, b) -2, c) -4, d) 4
Řešení:
Skrytý text: Tady není třeba moc přemýšlet nad všemožnými (samozřejmě fungujícími) vzorečky pro posloupnosti, ale velmi rychle si lze metodou pokusu a omylu k výsledku přijít. Na první pohled je zřejmé, že posloupnost je rostoucí, součty členů bližších k a1 je menší než těch vzdálenějších, tedy možnosti b) a c) vyloučíme rovnou. Teď, zkusíme, co to udělá, pokud diference je 4: Z první rovnice:
. Zjistíme, zda platí i druhá rovnice:
Takže 4 ta diference nebude, záporná také ne, takže možnost a) platí. Pro zajímavost, podobným postupem:
. Sjedeme členy a5 a a2.
se opravdu
9) Číslo
je rovno číslu:
a)
b)
c) 0 d)
Řešení:
Skrytý text:Tady také, jako všude v matematice existují rozmanité vzorečky, které pro ty, co je potřebují a jsou schopní si je zapamatovat uvádějí kolegové, já zkusím jednoduchou vec, která vyplývá samozřejmě z těchto vzorců. Pokud máme kombinační číslo, tak k němu existuje kombinační číslo o stejné velikosti, které lze zjistit tak, že čísla pod sebou odečteme. Počet možností zůstane stejný, změní se jenom velikost výběru. Na tomto případě ukážu: mějme kombinační číslo 9 nad 5 a 9 nad 4. Z výše uvedeného platí 9-5 = 4, tedy čísla
a
budou stejná. Co se stane když odečtu od sebe dvě stejná čísla je jasné žáku druhé třídy ZŠ. Možnost c) 0 bude ta správná. Znovu odkazuji na praci kolegů, kteří vzorečky potvrzující uvádějí, u testů by vám měla stačit znalost této "velmi ořezané verze"
10) Je-li
pak číslo
je rovno číslu:
a)
b)
c)
d)
Řešení:
Skrytý text:
Zde, pokud to chci řešit pokud možno jednoduše, tedy vyhnout se použití ošklivých postupů, na které může být velmi těžké si vzpomenout, bych zkusil logickou úvahu: Když si načrtnu graf funkce cosinus, třeba pomocí přibližných tabulkových hodnot, tak je viditelné, že alfa bude nabývat hodnot někde přibližně okolo 40°, tedy 2alfa bude pořád kladné, záporných hodnot cosinus nabývá až od úhlu 90°. Čím přesněji se podaří si ten graf namalovat, tím víc bude vidět řešení. hodnotu 1/9 bude mít cosinus úhlu blízkého 90° , tedy úhel alfa by musel být o něco málo menší než 45°. My máme zadaný (zjištěný) úhel o dost menší, proto pravděpodobnější bude řešení d) 1/8. Poznámka: tento výklad prosím berte jako berličku pokud opravdu tápete a z goniofunkcí víte tak akrotát jak vypadá graf. V tomto příkladu je to upřímně řečeno dost "na těsno", proto bude lepší si to spočítat podle vzorců kolegy uváděných (grafická metoda není úplně nejlepší řešení, je to spíš jako "poslední záchrana")
Těžších 5 příkladů:
11) Množina všech
pro která platí
je rovna množině:
a)
b)
c)
d)
Řešení:
Skrytý text:Opět, nekolik možných variant, komu se to chce počítat jako nerovnici nechť počítá jako nerovnici, zkusíme "dosazovačku"
Vylučme c) a d) dosazením nuly:
Vyloučeno!
Vylučme a) dosazením -2 tak, aby platila ostrá nerovnost:
Vyloučeno, interval končí jako otevřený na -2
Možnost b) je správná
12) Počet všech
pro která platí
je roven číslu:
a) 3 b) 2 c) 1 d) 0
Řešení:
Skrytý text:Zkusme si namalovat graf funkce
na intervalu
V žádném případě se nic nemění na faktu, že na tomto oboru je funkce sin^2(x) i sin(x) kladná, samotná sin^2 je kladná vždy, zadaná složená funkce umí jít pod nulu díky funkci sin(x), ale až za její půlperiodou. Takže, grafem této složené funkce na příspušném intervalu bude"kopeček" protínající osu x v bodě 0 a bodě pí. Jelikož pí již nenáleží části definičního oboru na kterém máme řešit, zadaná funkce bude rovnat 0 "jenom" právě jednou. Řešení c)
13) Reálná část komplexního čísla
je rovna číslu
a) 16 b) 8 c) -16 d) -8
Řešení:
Skrytý text:Zde je nutné počítat, odhadnout to moc dost dobře nejde. Dokážeme vyloučit záporné varianty c) a d), protože sudá mocnina jakéhokoli čísla je vždy kladná (dobře, o nule se bavit nebudu), navíc jakákoli mocnina kladného čísla je také vždy kladná. Při pohledu na to co máme počítat však může lidem bystřejším dojít zajímavá věc: Reálná část čísla je stejná jako imaginární, tedy úhel fí bude v prvním kvadrantu 45°. My máme +;-, tedy budeme mít IV. kvadrant a fí 315°. Počítejme tedy:
Pomocí Moiverovy věty umocníme:
. Zkrátíme na základní úhel
Máme tvar
.v Této fázi není třeba nikam už nic převádět, pokud je úhel fí nula nebo 180°, je číslo ryze reálné a tak velké, jak je velká jeho absolutní hodnota, v tomto případě tedy a) 16
14) Množina všech
pro která platí
je rovna množině:
a)
b)
c)
d)
Řešení:
Skrytý text: Tento příklad, ačkoli vypadá velice složitě a tváří se, že na tom bude strašně moc počítání, se více než jindy hodí zamyslet se, podívat se jaké vlastnosti má nabízené řešení, z toho je vidět, že ty intervaly vypadají podobně, liší se pouze otevřeností/uzavřeností ve středních částech. Takže, z toho vidíme, že jediné sporné x v argumentu je
a jeho opačný ekvivalent. Tedy, jedná se nám o to, zda 1/5 je uvnitř intervalu nerovnice, nebo není. Vyloučit lze možnosti, kdy -1/5 tam patří a 1/5 nikoli a obráceně (řešení a) a b)). Dále z nerovnice je vidět, že nemá ostré je větší/menší, takže je pravděpodobné, že mezní hodnoty tam patřit budou. Výpočtem: Dosaďme tedy za
:
Nerovnice platí, do intervalu patří. Další vlastnost logaritmů, lze si ji odvodit nakreslením grafu logaritmické funkce, a to že logaritmus o základu a s argumentem převrácené hodnoty a je roven -1.
15) Množina všech
pro která platí
je rovna množině:
a)
b)
c)
d)
Řešení:
Skrytý text:Zde je řešení patrné na první pohled, pokud bych dosadil nějaké velké kladné nebo velké záporné číslo za x, vždy se dostanu do kladných hodnot (sudá mocnina mi vždy vyjde kladná). Tedy varianty s nekonečny lze bez nějakého počítání vyloučit. Z toho je patrno, že varianta b) bude správně. Lidé znalí příslušných testů vědí ještě o variantě e), tedy že žádná z nabízených možností není správně, tuto možnost jsem ale v žádném z loňských testů ani z těch starších neviděl použít, z toho důvodu jsem jí ani neuvedl. Přesto, ověřme, interval (0;1) dosazením (navíc, zbyde-li vám u zkoušky čas, lze jej využít na dopočítání příkladů u kterých si nejste jisti odhadem. Tedy, dosaďme za x nulu:
nula bude krajní mez intervalu. Dosaďme 1:
Tedy 1 bude další krajní mez intervalu :)