Λύσεις ασκήσεων 4970 έως 5882
(Σε τρεις ασκήσεις υπάρχουν κάποια σχόλια)
Λύση άσκησης 4970
α) Είναι

για κάθε τιμή του πραγματικού αριθμού

. Άρα η εξίσωση έχει

ρίζες πραγματικές και άνισες.
β) i) Αφού το

είναι ρίζα της εξίσωσης

άρα την επαληθεύει. Συνεπώς ισχύουν τα εξής:

που σημαίνει ότι το

είναι ρίζα της εξίσωσης

.
ii) Αν ήταν

τότε από τη

θα είχαμε

, άτοπο. Τότε διαιρώντας τα δύο μέλη της

με

παίρνουμε διαδοχικά τα εξής:

Όμως η τελευταία σημαίνει ότι το

είναι ρίζα της εξίσωσης

.
Λύση άσκησης 4975
α) Θέτουμε

και η εξίσωση γίνεται

με διακρίνουσα

. Άρα οι δύο ρίζες

της τελευταίας εξίσωσης είναι

και

που απορρίπτεται.
Άρα τελικά

. Άρα οι ρίζες της αρχικής εξίσωσης είναι δύο. Οι αριθμοί

και

.
β) i)

. Επίσης είναι

οπότε προσθέτωντας τις δύο τελευταίες ανισότητες παίρνουμε

που είναι και το ζητούμενο.
ii) Αν θέσουμε και πάλι

τότε η εξίσωση γίνεται

με διακρίνουσα

. Συνεπώς η τελευταία εξίσωση έχει ως προς

δύο άνισες λύσεις. Αν αποδείξουμε (όπως πριν) ότι μία είναι θετική και μία αρνητική, τότε από τη θετική παράγονται δύο λύσεις της αρχικής εξίσωσης

ενώ από την αρνητική καμία. Από τους τύπους Vieta η τελευταία εξίσωση έχει γινόμενο ριζών

άρα οι ρίζες είναι ετερόσημες. Συνεπώς ακριβώς μία ρίζα είναι θετική και ακριβώς μία αρνητική.
Λύση άσκησης 4992
α) i) Έστω

οι διαστάσεις του ορθογωνίου παραλληλογράμμου. Τότε σύμφωνα με την εκφώνηση έχουμε

και από το πυθαγόρειο θεώρημα, αν με

συμβολίσουμε τη διαγώνιο του ορθογωνίου παραλληλογράμμου έχουμε

. Όμως από την ταυτότητα

αντικαθιστώντας τις παραπάνω παίρνουμε

που εκφράζει το εμβαδό

του ορθογωνίου παραλληλογράμμου. Άρα

.
ii) Αν

είναι αντίστοιχα το άθροισμα

και το γινόμενο

των πλευρών του ορθογωνίου τότε

και

. Συνεπώς οι

είναι ρίζες της εξίσωσης

.
iii) Λύνοντας την εξίσωση

βρίσκουμε τις ρίζες που είναι οι αριθμοί

και

. Άρα

και

ή αντίστροφα

και

.
β) Όμοια όπως πριν αν

οι διαστάσεις του ορθογωνίου παραλληλογράμμου με διαγώνιο

τότε πρέπει

και

. Από την παραπάνω ταυτότητα πρέπει

και τότε οι

είναι ρίζες της εξίσωσης

η οποία έχει διακρίνουσα

, άρα είναι αδύνατη. Συνεπώς δεν υπάρχει ορθογώνιο παραλληλόγραμμο με τις ζητούμενες προδιαγραφές.
Λύση άσκησης 5275
α) Για

παίρνουμε

. Άρα θα πληρώσει

ευρώ.
β) Αν

τότε

. Άρα οδήγησε

.
γ) Για να δούμε πότε η εταιρεία Α χρεώνει λιγότερο (αντίστοιχα περισσότερο) από την εταιρεία Β θα πρέπει να βρούμε για ποιες τιμές του

είναι

(αντίστοιχα

). Λύνουμε την παραπάνω ανίσωση και βρίσκουμε

(αντίστοιχα

). Συνεπώς η εταιρεία Α χρεώνει λιγότερο όταν ο πελάτης διανύσει λιγότερα από

, η εταιρεία Β χρεώνει λιγότερο όταν ο πελάτης διανύσει περισσότερα από

.
δ) Για την εύρεση του σημείου τομής λύνουμε την εξίσωση

Για

βρίσκουμε

οπότε το κοινό σημείο τομής είναι το

και εκφράζει ότι το κόστος ενοικίασης του αυτοκινήτου δε μεταβάλλεται αν ο πελάτης σκοπεύει να διανύσει ακριβώς

. Σε αυτή την περίπτωση το κόστος και στις δύο εταιρείες είναι 100 ευρώ.
Λύση άσκηση 5285
α) Η εξίσωση έχει διακρίνουσα

. Άρα οι ρίζες της εξίσωσης είναι οι

και
β) Θέτουμε

και η εξίσωση γίνεται

με ρίζες τους αριθμούς 1, 2 (όπως είδαμε και στο ερώτημα α).
Άρα αν

ενώ αν

. Άρα οι ρίζες της αρχικής εξίσωσης είναι οι αριθμοί

.
γ)
Σχόλιο: Δε διευκρινίζεται εάν οι ρίζες του τριωνύμου μπορεί να είναι ίδιες ή όχι.
Αν επιτρέπεται οι ρίζες του τριωνύμου να είναι ίδιες τότε οποιοδήποτε ζεύγος ίδιων θετικών λύσεων ικανοποιεί τις προϋποθέσεις του προβλήματος. Αν π.χ. το τριώνυμο είχε διπλή ρίζα το

(αντίστοιχα το

) τότε μηδενίζεται μόνο στο

(αντίστοιχα το

) ενώ για οποιαδήποτε άλλη τιμή του

, το τριώνυμο έχει τιμή ομόσημη του

δηλαδή θετική.
Αν δεν επιτρέπεται οι ρίζες του τριωνύμου να είναι ίδιες τότε επιλέγουμε οι δύο ρίζες να είναι οι θετικές το

και το

. Τότε το τριώνυμο μηδενίζεται στους αριθμούς

και

, για τις τιμές του

στο διάστημα

έχει τιμή ετερόσημη του

δηλαδή αρνητική ενώ για οποιαδήποτε άλλη τιμή του

(άρα και για τις τιμές κάτω από το 1 οπότε και για όλες τις αρνητικές) έχει τιμή ομόσημη του

δηλαδή θετική.
Λύση άσκησης 5316
α) Η διακρίνουσα του τριωνύμου είναι

με την ισότητα να ισχύει μόνο αν
β) i) Αν

τότε

οπότε το τριώνυμο είναι πάντα ομόσημο του

δηλαδή θετικό.
ii) Αν

τότε το τριώνυμο γίνεται

δηλαδή το

το οποίο μηδενίζεται μόνο για

(διπλή λύση) και για οποιαδήποτε άλλη τιμή του

είναι θετικό.
γ) Διακρίνουμε τις εξής περιπτώσεις:
Αν

τότε σύμφωνα με το ερώτημα βi) έχουμε

για οποιαδήποτε τιμή του

. Άρα αν θέσω

παίρνω

που είναι και το ζητούμενο.
Αν

τότε από την εκφώνηση έχουμε

και επειδή από το ερώτημα βii) είναι

για κάθε

άρα αν θέσω

(για το οποίο ισχύει

), παίρνουμε και πάλι

που είναι και το ζητούμενο.
Άρα σε κάθε περίπτωση αν τα

δεν είναι ταυτόχρονα ίσα με μηδέν τότε ισχύει

.
Λύση άσκησης 5317
α) Θέτουμε

και η εξίσωση γίνεται

με ρίζες τους αριθμούς 4, 5. Άρα αν

ενώ αν

. Άρα οι ρίζες της αρχικής εξίσωσης είναι οι αριθμοί

.
β) Αρκεί η αντίστοιχη δευτεροβάθμια εξίσωση

που προκύπτει αν θέσουμε

να έχει μία θετική και μία αρνητική λύση ως προς το

. Τότε η αρνητική λύση δε δίνει πραγματικές λύσεις ενώ η θετική λύση δίνει 2 λύσεις της αρχικής διτετράγωνης εξίσωσης ως προς

.
Για παράδειγμα αν επιλέξουμε

και

με άθροισμα

και γινόμενο

, η εξίσωση που έχει ως λύσεις είναι η

δηλαδή η

από την οποία προκύπτει η διτετράγωνη εξίσωση

που έχει δύο λύσεις.
Πράγματι αν θέσουμε

τότε καταλήγουμε στην

με λύσεις τους αριθμούς

. Άρα αν

η οποία είναι αδύνατη, ενώ αν

. Άρα η εξίσωση

έχει λύσεις τους αριθμούς

.
Λύση άσκησης 5322
α) Το τριώνυμο έχει διακρίνουσα

και οι ρίζες του είναι οι αριθμοί

και

.
Αν

τότε το τριώνυμο έχει αρνητική τιμή ενώ αν

, το τριώνυμο έχει θετική τιμή.
β) Επειδή

άρα η τιμή της παράστασης

, σύμφωνα με το ερώτημα α είναι θετική.
γ) Αν

δηλαδή

δηλαδή προφανώς

, τότε η παράσταση

που μπορεί να γραφεί διαφορετικά και ως

λόγω του ερωτήματος α έχει πάντοτε αρνητική τιμή, αφού το τριώνυμο

έχει αρνητική τιμή για οποιοδήποτε

άρα και για οποιοδήποτε

.
Λύση άσκησης 5879
α)
Σχόλιο: Η ερώτηση πρέπει να αναδιατυπωθεί ως εξής (η προσθήκη με έντονα υπογραμμισμένα γράμματα): «Να βρείτε σε πόση απόσταση
το πολύ από το Ο θα πρέπει να βρίσκεται το τέρμα Μ, ώστε η χελώνα να κερδίσει τον αγώνα».
Το τέρμα Μ μπορεί να είναι σε οποιαδήποτε θέση για την οποία να ισχύει

. Το τριώνυμο

έχει ρίζες τους αριθμούς

και 10 συνεπώς (επειδή

) ισχύει

.
Τότε έχουμε διαδοχικά:

συνεπώς το Μ μπορεί να απέχει λιγότερο από 1000 μέτρα από το σημείο Ο και η χελώνα θα έχει διαρκώς προβάδισμα.
β) i) Ο λαγός φτάνει τη χελώνα όταν

.
ii) Αφού

και

άρα ο λαγός προηγείται της χελώνας κατά

μέτρα.
iii) Πρέπει να βρούμε το χρόνο

ώστε να ισχύει:
Λύση άσκησης 5882
α) Η γραφική παράσταση της

βρίσκεται πάνω από τον άξονα

για εκείνα τα

για τα οποία ισχύει

. Συνεπώς έχουμε διαδοχικά:

Το τριώνυμο

έχει ρίζες τους αριθμούς

και

άρα είναι

.
β) Ισχύει ότι

για κάθε πραγματικό αριθμό

. Συνεπώς αν προσθέσουμε και στα δύο μέλη τον αριθμό 2 παίρνουμε

. Άρα τελικά

για κάθε πραγματικό αριθμό

πράγμα που σημαίνει ότι η γραφική παράσταση της συνάρτησης

βρίσκεται πάντοτε πάνω από τον άξονα

.
γ) Τα κοινά σημεία των γραφικών παραστάσεων των συναρτήσεων

και

προκύπτουν από τη λύση της εξίσωσης

. Θέτουμε

και η εξίσωση γίνεται

με ρίζες τους αριθμούς

και

. Άρα αν

η οποία είναι αδύνατη, ενώ αν

.
Αν

τότε

άρα ένα κοινό σημείο τομής είναι το

ενώ
Αν

τότε

άρα ένα δεύτερο κοινό σημείο τομής είναι το

.
Αλέξανδρος
Edit: (27/5/2014 23:27): Αντικατέστησα μία λύση που χρησιμοποιούσε εκτός ύλης εργαλεία με μία απλούστερη που μου υπέδειξε ο Ανδρέας Βαρβεράκης (τον οποίο κι ευχαριστώ) σε π.μ.