VARIANTS[7] = { label: "Вариант 7", tasks: [ { text: `Определите, какое из следующих равенств верно:`, opts: [ ["а", "$a^{-4} = -4a$"], ["б", "$a^{-4} = -a^4$"], ["в", "$a^{-4} = \\dfrac{1}{a^4}$"], ["г", "$a^{-4} = -\\dfrac{4}{a}$"], ["д", "$a^{-4} = -\\dfrac{1}{a^4}$"], ], sol: `По определению отрицательного показателя: $a^{-n} = \\dfrac{1}{a^n}$. $$a^{-4} = \\frac{1}{a^4}$$ Остальные варианты неверны: знаменатель $a^{-4}$ всегда положителен при $a\\neq 0$.
Ответ: в) $a^{-4}=\\dfrac{1}{a^4}$
` }, { text: `Второй член геометрической прогрессии $(b_n)$, у которой $q = 3$ и $b_1 = \\dfrac{2}{3}$, равен:`, opts: [ ["а", "$1$"], ["б", "$2$"], ["в", "$\\dfrac{2}{9}$"], ["г", "$-2\\dfrac{1}{3}$"], ["д", "$3\\dfrac{2}{3}$"], ], sol: `Каждый следующий член геометрической прогрессии умножается на знаменатель $q$: $$b_2 = b_1\\cdot q = \\dfrac{2}{3}\\cdot 3 = 2$$
Ответ: б) $2$
` }, { text: `Какое из следующих утверждений НЕ верно:`, opts: [ ["а", "накрест лежащие углы при двух параллельных прямых и секущей равны между собой;"], ["б", "средняя линия треугольника параллельна основанию;"], ["в", "$\\sin 30^{\\circ} = \\dfrac{1}{2}$;"], ["г", "если диагонали параллелограмма равны, то это обязательно квадрат?"], ], sol: ` Если диагонали параллелограмма равны, он является прямоугольником, но не обязательно квадратом. Прямоугольник $3\\times 4$ имеет равные диагонали, но это не квадрат.
Ответ: г)
` }, { text: `Определите наименьшее целое решение двойного неравенства $-2 < \\dfrac{3x + 1}{2} \\leq 5$.`, sol: `Умножим все части на $2$: $$-4 < 3x+1 \\leq 10$$ Вычтем $1$: $$-5 < 3x \\leq 9$$ Разделим на $3$: $$-\\dfrac{5}{3} < x \\leq 3$$ −2 −1 0 1 2 3 −5/3 $x\\in\\left(-\\dfrac{5}{3};\\,3\\right]$. Наименьшее целое число, большее $-\\dfrac{5}{3}\\approx-1{,}67$: это $-1$.
Ответ: $-1$
` }, { text: `В трапеции $ABCD$ с основаниями $AD$ и $BC$ точка $O$ — пересечение диагоналей, $AD = 10$ см, $AO = 6$ см, $OC = 3$ см. Найдите среднюю линию трапеции.`, sol: `Свойство диагоналей трапеции: точка пересечения диагоналей делит каждую диагональ в одном и том же отношении, равном отношению оснований.
Формула средней линии трапеции: $m = \\dfrac{AD+BC}{2}$ — полусумма оснований.

Шаг 1. Точка $O$ — пересечение диагоналей трапеции. По свойству: $$\\dfrac{AO}{OC} = \\dfrac{AD}{BC}$$ (основания $AD$ и $BC$, точка $O$ ближе к меньшему основанию).
Шаг 2. Подставляем известные значения $AO=6$, $OC=3$, $AD=10$: $$\\dfrac{6}{3} = \\dfrac{10}{BC}$$ $$BC = \\dfrac{10\\cdot 3}{6} = 5\\text{ см}$$ A D C B O AD = 10 BC = 5 AO=6 OC=3 Шаг 3. Находим среднюю линию трапеции по формуле: $$m = \\dfrac{AD + BC}{2} = \\dfrac{10+5}{2} = 7{,}5\\text{ см}$$
Ответ: $7{,}5$ см
` }, { text: `Упростите выражение $$\\dfrac{x - y}{\\sqrt{x} + \\sqrt{y}} - \\dfrac{x + 4\\sqrt{xy} + 4y}{\\sqrt{x} + 2\\sqrt{y}}.$$`, sol: `Формула разности квадратов: $a^2-b^2 = (a-b)(a+b)$.
Формула квадрата суммы: $(a+b)^2 = a^2+2ab+b^2$.
Идея: представляем $x$ как $(\\sqrt{x})^2$, чтобы использовать формулы сокращённого умножения и сократить дроби.

Шаг 1. Преобразуем первую дробь. Числитель $x-y$ — разность квадратов: $$x - y = (\\sqrt{x})^2 - (\\sqrt{y})^2 = (\\sqrt{x}-\\sqrt{y})(\\sqrt{x}+\\sqrt{y})$$ Сокращаем общий множитель $(\\sqrt{x}+\\sqrt{y})$: $$\\dfrac{x-y}{\\sqrt{x}+\\sqrt{y}} = \\dfrac{(\\sqrt{x}-\\sqrt{y})(\\sqrt{x}+\\sqrt{y})}{\\sqrt{x}+\\sqrt{y}} = \\sqrt{x}-\\sqrt{y}$$ Шаг 2. Преобразуем вторую дробь. Числитель — квадрат суммы: $$x + 4\\sqrt{xy} + 4y = (\\sqrt{x})^2 + 2\\cdot\\sqrt{x}\\cdot 2\\sqrt{y} + (2\\sqrt{y})^2 = (\\sqrt{x}+2\\sqrt{y})^2$$ Сокращаем общий множитель $(\\sqrt{x}+2\\sqrt{y})$: $$\\dfrac{(\\sqrt{x}+2\\sqrt{y})^2}{\\sqrt{x}+2\\sqrt{y}} = \\sqrt{x}+2\\sqrt{y}$$ Шаг 3. Вычисляем разность преобразованных выражений: $$(\\sqrt{x}-\\sqrt{y}) - (\\sqrt{x}+2\\sqrt{y}) = \\sqrt{x} - \\sqrt{y} - \\sqrt{x} - 2\\sqrt{y} = -3\\sqrt{y}$$
Ответ: $-3\\sqrt{y}$
` }, { text: `График функции $y = g(x)$ получен из графика функции $f(x) = x^2$ сдвигом на $1$ единицу вправо вдоль оси абсцисс и на $9$ единиц вниз вдоль оси ординат. Найдите нули функции $y = g(x)$.`, sol: `Правило сдвига графика функции:
• сдвиг на $a$ единиц вправо по оси $Ox$: $f(x) \\to f(x-a)$;
• сдвиг на $b$ единиц вниз по оси $Oy$: $f(x) \\to f(x)-b$.
Нули функции: это значения $x$, при которых $f(x)=0$ (точки пересечения графика с осью $Ox$).
Формула разности квадратов: $a^2-b^2=(a-b)(a+b)$.

Шаг 1. Применим первый сдвиг: $f(x)=x^2$ сдвигаем на $1$ единицу вправо. По правилу получим: $$f_1(x) = (x-1)^2$$ Шаг 2. Применим второй сдвиг: $f_1(x)$ сдвигаем на $9$ единиц вниз: $$g(x) = (x-1)^2 - 9$$ Шаг 3. Чтобы найти нули, решаем уравнение $g(x)=0$: $$(x-1)^2 - 9 = 0$$ $$(x-1)^2 = 9$$ Шаг 4. Извлекаем квадратный корень из обеих частей: $$x-1 = \\pm 3$$ Значит, $x-1=3$ (тогда $x=4$) или $x-1=-3$ (тогда $x=-2$). xy −2 4 (1; −9) 0 1
Ответ: $x = -2$ и $x = 4$
` }, { text: `Решите уравнение $\\dfrac{5}{x^2 - x - 6} + \\dfrac{1}{x + 2} = -1$.`, sol: `Решение дробно-рациональных уравнений состоит из трёх шагов:
1) найти ОДЗ — все значения переменной, при которых знаменатели не равны нулю;
2) привести к общему знаменателю и упростить;
3) проверить, входят ли найденные корни в ОДЗ.
Теорема Виета (обратная): $x^2+px+q=(x-x_1)(x-x_2)$, где $x_1+x_2=-p$, $x_1\\cdot x_2=q$.

Шаг 1. Разложим знаменатель первой дроби. Ищем числа с суммой $1$ и произведением $-6$. Это $3$ и $-2$: $$x^2-x-6 = (x-3)(x+2)$$ Шаг 2. Запишем ОДЗ: знаменатели не должны быть равны нулю, поэтому $$x\\neq 3,\\quad x\\neq -2$$ Шаг 3. Умножим обе части уравнения на $(x-3)(x+2)$, чтобы избавиться от дробей: $$5 + (x-3) = -(x-3)(x+2)$$ Шаг 4. Упрощаем: $$x+2 = -(x^2-x-6)$$ $$x+2 = -x^2+x+6$$ $$x^2 - 4 = 0$$ Шаг 5. Решаем как разность квадратов: $(x-2)(x+2)=0 \\Rightarrow x=2$ или $x=-2$.
Шаг 6. Проверяем ОДЗ: $x=-2$ не подходит (исключён). Проверяем $x=2$ подстановкой: $$\\dfrac{5}{4-2-6}+\\dfrac{1}{4} = \\dfrac{5}{-4}+\\dfrac{1}{4} = -1 \\checkmark$$
Ответ: $x = 2$
` }, { text: `Если двузначное число разделить на сумму его цифр, то в частном получится $7$ и в остатке $6$. Если это же двузначное число разделить на произведение его цифр, то в частном получится $3$ и в остатке $11$. Найдите это двузначное число.`, sol: `Запись двузначного числа: любое двузначное число можно представить как $10a+b$, где $a$ — цифра десятков ($1\\leq a\\leq 9$), $b$ — цифра единиц ($0\\leq b\\leq 9$).
Теорема о делении с остатком: если число $N$ при делении на $d$ даёт частное $q$ и остаток $r$, то $N = d\\cdot q + r$, причём $0\\leq r\\lt d$.
Формула корней квадратного уравнения: $x=\\dfrac{-b\\pm\\sqrt{D}}{2a}$, где $D=b^2-4ac$.

Шаг 1. Обозначим за $10a+b$ искомое двузначное число (где $a$ — цифра десятков, $b$ — цифра единиц).
Шаг 2. Запишем первое условие. Сумма цифр — это $a+b$. При делении $10a+b$ на $a+b$ получили частное $7$ и остаток $6$: $$10a + b = 7(a+b) + 6$$ $$10a + b = 7a + 7b + 6$$ $$3a - 6b = 6$$ $$a = 2b + 2 \\quad (*)$$ Шаг 3. Запишем второе условие. Произведение цифр — $ab$. При делении на $ab$ получили частное $3$ и остаток $11$: $$10a + b = 3ab + 11$$ Шаг 4. Подставим выражение $(*)$ для $a$ во второе условие: $$10(2b+2) + b = 3(2b+2)b + 11$$ $$20b + 20 + b = 6b^2 + 6b + 11$$ $$21b + 20 = 6b^2 + 6b + 11$$ $$6b^2 - 15b - 9 = 0$$ Делим на $3$: $$2b^2 - 5b - 3 = 0$$ Шаг 5. Решаем квадратное уравнение. Дискриминант: $D = 25 + 24 = 49 = 7^2$. $$b = \\dfrac{5\\pm 7}{4} \\implies b = 3 \\text{ или } b = -\\dfrac{1}{2}$$ Цифра должна быть целым числом от $0$ до $9$, поэтому подходит только $b=3$.
Шаг 6. Из формулы $(*)$ находим $a$: $$a = 2\\cdot 3 + 2 = 8$$ Искомое число: $\\boldsymbol{10\\cdot 8 + 3 = 83}$.
Проверка:
• сумма цифр $= 8+3 = 11$; $83:11 = 7$ (ост. $6$): $7\\cdot 11+6 = 77+6=83$ ✓;
• произведение цифр $= 8\\cdot 3 = 24$; $83:24 = 3$ (ост. $11$): $3\\cdot 24+11 = 72+11=83$ ✓.
Ответ: $83$
` }, { text: `Внутри параллелограмма $ABCD$ взята точка $M$, такая, что $S_{BMC} = 6$ см², $S_{AMD} = 10$ см². Найдите площадь параллелограмма $ABCD$.`, figure: ` A B C D M 10 см² 6 см² `, sol: `Доказательство ключевого свойства: $$S_{\\triangle BMC} + S_{\\triangle AMD} = \\dfrac{S_{ABCD}}{2}$$ Стороны $BC \\parallel DA$ и $|BC| = |DA| = a$ (как противоположные стороны параллелограмма).
Пусть $h_1$ — расстояние от $M$ до стороны $BC$, $h_2$ — расстояние от $M$ до стороны $DA$. a a M h₁ h₂ H A B C D $S_1$ $S_2$ Так как $BC \\parallel DA$, то $h_1 + h_2 = H$ (полное расстояние между параллельными сторонами). $$S_{\\triangle BMC} = \\tfrac{1}{2}\\cdot a\\cdot h_1 \\qquad S_{\\triangle AMD} = \\tfrac{1}{2}\\cdot a\\cdot h_2$$ $$S_{\\triangle BMC}+S_{\\triangle AMD} = \\tfrac{1}{2}\\cdot a\\cdot(h_1+h_2) = \\tfrac{1}{2}\\cdot a\\cdot H = \\boxed{\\dfrac{S_{ABCD}}{2}}$$ Вычисление: $$\\dfrac{S_{ABCD}}{2} = S_{\\triangle BMC}+S_{\\triangle AMD} = 6+10 = 16 \\implies S_{ABCD} = 32\\text{ см}^2$$
Ответ: $32$ см²
` }, ] };