Задача к ЕГЭ на тему «Нетипичные задачи» №6

Найдите тангенс угла, под которым видна кривая, задаваемая уравнением

(y − x2 − 3x +  10)(y + x2 + 3x − 10) = 0,

определенном при x ∈ [− 5; 2]  , из точки A (5, 25;− 5,75)  .

 

На рисунке показан угол, под которым из заданной точки видна окружность:
 
PIC

Изобразим график уравнения на координатной плоскости. Оно равносильно

[  y =  x2 + 3x − 10          2  y =  − x − 3x + 10
при x ∈ [− 5;2]  . Графиками обоих уравнений являются параболы, пересекающие ось абсцисс в точках (− 5;0)  и (2;0)  .
Таким образом, необходимо из точки A  провести две касательные к графику и найти тангенс угла между этими касательными, во внутренней области которого находится график.
 
PIC

 

Пусть yk1   – касательная к y1   в точке B1   , а yk2   – касательная к y2   в точке B2   . Тогда если через точку A  провести прямую параллельно оси абсцисс, то α1   – угол наклона касательной yk1   , а α2   – угол наклона касательной yk2   к положительному направлению оси абсцисс. Тогда угол между касательными, во внутренней области которого находится график, будет равен

α1 + (180∘ − α2)
Найдем уравнения касательных.
1) yk1   .
y′1 = 2x + 3  , следовательно, если x1   – точка касания, то
yk1 = x21 + 3x1 − 10 + (2x1 + 3 )(x − x1 )
Так как касательная проходит через точку A (5,25;− 5,75)  , то получаем уравнение:
                                                                                 [x  = − 1 − 5,75 = x21 + 3x1 − 10 + (2x1 + 3)(5,25 − x1)   ⇒    2x21 − 21x1 − 23 = 0   ⇒      1                                                                                   x1 = 11, 5
Так как график y1   определен только при x ∈ [− 5;2]  , то подходит x1 = − 1  . Следовательно, уравнение касательной имеет вид:
yk1 = x − 11
2) yk2   . Аналогично находим, что
yk2 = − 3x + 10.

Таким образом, это значит, что
tgα1 = 1 tgα  = − 3 ⇒   tg(180∘ − α ) = 3    2                      2
Следовательно,
                        tgα  +  tg (180 ∘ − α )      1 + 3 tg(α1 + (180∘ − α2)) = -----1----------∘---2---=  --------=  − 2.                        1 − tgα1 ⋅ tg(180 − α2)    1 − 1 ⋅ 3

Оцените статью
Я решу все!