VARIANTS[11] = { label: "Вариант 11", tasks: [ { text: `Определите, графиком какой из следующих функций является прямая:`, opts: [ ["а", "$y = \\dfrac{4}{x}$"], ["б", "$y = \\dfrac{x}{4}$"], ["в", "$y = 4x^2$"], ["г", "$y = 4\\sqrt{x}$"], ["д", "$y = 4|x|$"], ], sol: `
Ответ: б) $y=\\dfrac{x}{4}$
` }, { text: `Выражение, тождественно равное выражению $(a^5)^{-1} \\cdot a^{-13}$, имеет вид:`, opts: [ ["а", "$a^{-9}$"], ["б", "$a^{-18}$"], ["в", "$a^8$"], ["г", "$a^{18}$"], ["д", "$a^{17}$"], ], sol: `$$(a^5)^{-1}\\cdot a^{-13} = a^{-5}\\cdot a^{-13} = a^{-5+(-13)} = a^{-18}$$
Ответ: б) $a^{-18}$
` }, { text: `Какое из следующих утверждений НЕ верно:`, opts: [ ["а", "любая сторона треугольника меньше суммы двух других его сторон;"], ["б", "сумма углов треугольника равна $360^{\\circ}$;"], ["в", "средняя линия трапеции равна полусумме оснований;"], ["г", "на плоскости две прямые, параллельные третьей, параллельны между собой?"], ], sol: ` Сумма углов любого треугольника равна $\\mathbf{180°}$, а не $360°$.
Ответ: б)
` }, { text: `Решите уравнение $0{,}64 - x^2 = 0$. В ответ запишите наименьший корень уравнения.`, sol: `$$x^2 = 0{,}64 = \\left(\\frac{8}{10}\\right)^2 \\implies x = \\pm 0{,}8$$ Наименьший корень: $x = -0{,}8$.
Ответ: $-0{,}8$
` }, { text: `Угол между высотой прямоугольного треугольника, проведённой к гипотенузе, и одним из катетов равен $60^{\\circ}$. Второй катет равен $16$ см. Найдите радиус окружности, описанной около треугольника.`, sol: `В прямоугольном $\\triangle ABC$ ($\\angle C=90°$) высота $CH$ опущена на гипотенузу $AB$. 60° A B C H AC=16 2R = AB = ? Свойство высоты в прямоугольном треугольнике: угол между высотой $CH$ и катетом $BC$ равен $\\angle A$. $$\\angle BCH = \\angle A = 60°$$ Значит $\\angle A=60°$, $\\angle B=30°$.
«Второй катет» $AC$ — тот, что не связан напрямую с $60°$: $$\\sin(\\angle B) = \\frac{AC}{AB} \\implies \\sin 30° = \\frac{16}{AB} \\implies \\frac{1}{2} = \\frac{16}{AB}$$ $$AB = 32\\text{ см}$$ Радиус описанной окружности прямоугольного треугольника: $$R = \\frac{AB}{2} = \\frac{32}{2} = 16\\text{ см}$$
Ответ: $R = 16$ см
` }, { text: `Найдите значение выражения $\\dfrac{1}{1+\\sqrt{2}} + \\dfrac{1}{\\sqrt{2}+\\sqrt{3}} + \\dfrac{1}{\\sqrt{3}+2}$.`, sol: `Метод рационализации знаменателя: чтобы избавиться от радикала в знаменателе, умножаем числитель и знаменатель на сопряжённое выражение — то же выражение с противоположным знаком.
Формула разности квадратов: $(a-b)(a+b) = a^2-b^2$ — позволяет «сворачивать» произведение сопряжённых выражений.
Идея: после рационализации возникает телескопическая сумма, в которой соседние слагаемые попарно сокращаются.

Шаг 1. Рационализируем первую дробь. Сопряжённое выражение для $1+\\sqrt{2}$ — это $\\sqrt{2}-1$. Умножим числитель и знаменатель на него: $$\\dfrac{1}{1+\\sqrt{2}} = \\dfrac{\\sqrt{2}-1}{(1+\\sqrt{2})(\\sqrt{2}-1)} = \\dfrac{\\sqrt{2}-1}{(\\sqrt{2})^2-1^2} = \\dfrac{\\sqrt{2}-1}{2-1} = \\sqrt{2}-1$$ Шаг 2. Рационализируем вторую дробь. Сопряжённое к $\\sqrt{2}+\\sqrt{3}$ — $\\sqrt{3}-\\sqrt{2}$: $$\\dfrac{1}{\\sqrt{2}+\\sqrt{3}} = \\dfrac{\\sqrt{3}-\\sqrt{2}}{(\\sqrt{2}+\\sqrt{3})(\\sqrt{3}-\\sqrt{2})} = \\dfrac{\\sqrt{3}-\\sqrt{2}}{3-2} = \\sqrt{3}-\\sqrt{2}$$ Шаг 3. Рационализируем третью дробь. Сопряжённое к $\\sqrt{3}+2$ — $2-\\sqrt{3}$: $$\\dfrac{1}{\\sqrt{3}+2} = \\dfrac{2-\\sqrt{3}}{(\\sqrt{3}+2)(2-\\sqrt{3})} = \\dfrac{2-\\sqrt{3}}{4-3} = 2-\\sqrt{3}$$ Шаг 4. Складываем полученные выражения. Заметим, что сумма телескопическая — соседние слагаемые сокращаются: $$(\\sqrt{2}-1) + (\\sqrt{3}-\\sqrt{2}) + (2-\\sqrt{3})$$ Группируем подобные: $$= -1 + (\\sqrt{2}-\\sqrt{2}) + (\\sqrt{3}-\\sqrt{3}) + 2 = -1 + 0 + 0 + 2 = 1$$
Ответ: $1$
` }, { text: `Определите количество целых решений системы неравенств $$\\begin{cases} \\dfrac{x+2}{2} - 3 \\leq \\dfrac{x-3}{3}, \\\\[6pt] x^2 < 5x + 6. \\end{cases}$$`, sol: `Решение системы неравенств: решаем каждое неравенство отдельно, затем берём пересечение множеств решений.
Метод интервалов для квадратного неравенства: раскладываем квадратный трёхчлен на множители $(x-x_1)(x-x_2)$ и находим знаки на интервалах между корнями.

Шаг 1. Решаем первое неравенство. Умножим обе части на $6$ (общий знаменатель): $$3(x+2) - 18 \\leq 2(x-3)$$ $$3x + 6 - 18 \\leq 2x - 6$$ $$3x - 12 \\leq 2x - 6$$ $$x \\leq 6$$ Шаг 2. Решаем второе неравенство. Перенесём всё влево: $$x^2 - 5x - 6 \\lt 0$$ Шаг 3. По теореме Виета: $x_1+x_2=5$, $x_1\\cdot x_2=-6$. Подходят $6$ и $-1$: $$(x-6)(x+1) \\lt 0$$ Произведение отрицательно, когда множители разных знаков, что выполнено при $-1\\lt x\\lt 6$.
Шаг 4. Берём пересечение решений двух неравенств: $\\{x\\leq 6\\}\\cap\\{-1\\lt x\\lt 6\\} = \\{-1\\lt x\\lt 6\\}$.
Шаг 5. Считаем целые числа из промежутка $(-1;6)$: $0,1,2,3,4,5$ — всего 6 чисел.
Ответ: $6$
` }, { text: `Найдите все значения переменной, при которых разность дробей $\\dfrac{x}{x+1}$ и $\\dfrac{1}{x}$ равна дроби $\\dfrac{1}{x^2+x}$.`, sol: `Решение дробно-рациональных уравнений: 1) найти ОДЗ (знаменатели $\\neq 0$); 2) привести к общему знаменателю или умножить обе части на него; 3) решить полученное уравнение; 4) проверить, входят ли 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. Запишем условие в виде уравнения: $$\\dfrac{x}{x+1} - \\dfrac{1}{x} = \\dfrac{1}{x^2+x}$$ Шаг 2. Разложим знаменатель правой части: $x^2+x = x(x+1)$. Это и есть общий знаменатель всех трёх дробей.
ОДЗ: знаменатели не равны нулю, поэтому $x\\neq 0$ и $x\\neq -1$.
Шаг 3. Умножим обе части уравнения на $x(x+1)$: $$\\dfrac{x}{x+1}\\cdot x(x+1) - \\dfrac{1}{x}\\cdot x(x+1) = \\dfrac{1}{x(x+1)}\\cdot x(x+1)$$ $$x\\cdot x - (x+1)\\cdot 1 = 1$$ $$x^2 - (x+1) = 1$$ Шаг 4. Раскрываем скобки и приводим к стандартному виду: $$x^2 - x - 1 = 1$$ $$x^2 - x - 2 = 0$$ Шаг 5. По теореме Виета: $x_1+x_2=1$, $x_1\\cdot x_2=-2$. Подходят $-1$ и $2$: $$(x+1)(x-2) = 0 \\implies x = -1 \\text{ или } x = 2$$ Шаг 6. Проверяем ОДЗ: $x=-1$ не входит в ОДЗ (отбрасываем). Остаётся $x=2$.
Проверка подстановкой $x=2$: $$\\dfrac{2}{3} - \\dfrac{1}{2} = \\dfrac{4-3}{6} = \\dfrac{1}{6};\\quad \\dfrac{1}{4+2} = \\dfrac{1}{6} \\checkmark$$
Ответ: $x = 2$
` }, { text: `Число $a$ равно $70\\%$ от числа $b$, число $c$ на $42$ больше числа $b$. Найдите значение выражения $a + b + c$, если известно, что число $a$ равно $40\\%$ от числа $c$.`, sol: `Перевод процентов в дроби: $p\\%$ от числа $N$ — это $\\dfrac{p}{100}\\cdot N$.
Метод составления уравнения: переводим условия с процентами в равенства, получаем систему и решаем её.

Шаг 1. Запишем каждое условие в виде уравнения.
• «$a$ равно $70\\%$ от $b$»: $$a = 0{,}7b \\quad (1)$$
• «$c$ на $42$ больше $b$»: $$c = b + 42 \\quad (2)$$
• «$a$ равно $40\\%$ от $c$»: $$a = 0{,}4c \\quad (3)$$ Шаг 2. Подставляем $(1)$ и $(2)$ в $(3)$, чтобы получить уравнение с одной неизвестной $b$: $$0{,}7b = 0{,}4(b+42)$$ Шаг 3. Раскрываем скобки: $$0{,}7b = 0{,}4b + 16{,}8$$ $$0{,}3b = 16{,}8$$ $$b = 56$$ Шаг 4. Находим $a$ из $(1)$ и $c$ из $(2)$: $$a = 0{,}7\\cdot 56 = 39{,}2$$ $$c = 56 + 42 = 98$$ Проверка $(3)$: $0{,}4\\cdot 98 = 39{,}2 = a$ ✓
Шаг 5. Вычисляем сумму: $$a + b + c = 39{,}2 + 56 + 98 = 193{,}2$$
Ответ: $193{,}2$
` }, { text: `Дан параллелограмм $ABCD$. На стороне $BC$ взята точка $K$, такая, что $AK$ — биссектриса угла $A$, а $DK$ — биссектриса угла $D$ параллелограмма. Найдите площадь параллелограмма, если $AK = 8$ см, $DK = 6$ см.`, figure: ` A B C D K AK = 8 см DK = 6 см `, sol: `Шаг 1 — угол при K в треугольнике AKD.
В параллелограмме $\\angle A + \\angle D = 180°$. Делим на 2: $$\\angle KAD + \\angle KDA = \\frac{\\angle A}{2}+\\frac{\\angle D}{2} = 90°$$ В $\\triangle AKD$ сумма углов $= 180°$: $$\\angle AKD = 180° - (\\angle KAD + \\angle KDA) = 180° - 90° = \\mathbf{90°}$$ Треугольник $AKD$ — прямоугольный!

Шаг 2 — длина AD. $$AD = \\sqrt{AK^2 + DK^2} = \\sqrt{64+36} = \\sqrt{100} = 10\\text{ см}$$ Шаг 3 — длина AB.
В $\\triangle ABK$: $\\angle BAK = \\angle A/2$, $\\angle ABK = 180°-\\angle A$, поэтому $\\angle AKB = \\angle A/2$.
Треугольник $ABK$ — равнобедренный: $BK = AB$.
Аналогично в $\\triangle DKC$: $KC = DC = AB$. $$BC = BK + KC = AB + AB = 2\\cdot AB$$ Так как $BC = AD = 10$: $\\quad AB = 5$ см.

Шаг 4 — площадь.
Из $\\triangle AKD$: $\\sin(\\angle KAD) = \\dfrac{DK}{AD} = \\dfrac{6}{10} = \\dfrac{3}{5}$, $\\cos(\\angle KAD) = \\dfrac{4}{5}$. $$\\sin(\\angle A) = \\sin(2\\angle KAD) = 2\\cdot\\frac{3}{5}\\cdot\\frac{4}{5} = \\frac{24}{25}$$ $$S = AB\\cdot AD\\cdot\\sin(\\angle A) = 5\\cdot 10\\cdot\\frac{24}{25} = \\frac{1200}{25} = 48\\text{ см}^2$$ Проверка через части: $S_{ABK}+S_{AKD}+S_{DKC} = 12+24+12 = 48$ ✓
Ответ: $48$ см²
` }, ] };