Конечно! Ниже приведено подробное решение для каждого задания по алгебре 9 класса. Я подготовил ответы в соответствии с требованиями — на русском языке, с детальными объяснениями и пошаговым подходом.
Задача 12
Найдите значение выражения:
\[ 5m - 25m - 5 \times 24m^2 + 6m^2 + 5m^2, \quad \text{при } m = -1 \]
Пошаговое решение:
Подставим значение \( m = -1 \) в выражение:
\[ 5(-1) - 25(-1) - 5 \times 24 \times (-1)^2 + 6 \times (-1)^2 + 5 \times (-1)^2 \]Посчитаем каждое слагаемое:
- \( 5(-1) = -5 \)
- \( -25(-1) = +25 \)
- \( -5 \times 24 \times 1 = -5 \times 24 = -120 \)
- \( 6 \times 1 = 6 \)
- \( 5 \times 1 = 5 \)
Теперь сложим все полученные значения:
\[ -5 + 25 - 120 + 6 + 5 \]Выполняем по порядку:
- \( -5 + 25 = 20 \)
- \( 20 - 120 = -100 \)
- \( -100 + 6 = -94 \)
- \( -94 + 5 = -89 \)
Ответ: \(\boxed{-89}\)
Задача 13
Решите систему неравенств:
\[
\begin{cases}
(x + 4)(x + 5) - x \leq 5 \\
3x(x - 2) + 1 > (x - 1)^2
\end{cases}
\]
Пошаговое решение:
Первое неравенство:
\[
(x + 4)(x + 5) - x \leq 5
\]
Раскроем скобки:
\[ x^2 + 5x + 4x + 20 - x \leq 5 \]
\[ x^2 + (5x + 4x - x) + 20 \leq 5 \]
\[ x^2 + 8x + 20 \leq 5 \]
Перенесем 5 в левую часть:
\[ x^2 + 8x + 20 - 5 \leq 0 \]
\[ x^2 + 8x + 15 \leq 0 \]
Найдем корни квадратного уравнения:
\[ x^2 + 8x + 15 = 0 \]
Дискриминант:
\[ D = 8^2 - 4 \times 1 \times 15 = 64 - 60 = 4 \]
Корни:
\[ x = \frac{-8 \pm \sqrt{4}}{2} = \frac{-8 \pm 2}{2} \]
\[ x_1 = \frac{-8 + 2}{2} = -3, \quad x_2 = \frac{-8 - 2}{2} = -5 \]
Поскольку коэффициент при \( x^2 \ положительный, неравенство \(\leq 0\) выполняется на интервале между корнями:
\[ \boxed{-5 \leq x \leq -3} \]
Второе неравенство:
\[ 3x(x - 2) + 1 > (x - 1)^2 \]
Раскроем скобки:
\[ 3x^2 - 6x + 1 > x^2 - 2x + 1 \]
Перенесем все в левую сторону:
\[ 3x^2 - 6x + 1 - x^2 + 2x - 1 > 0 \]
\[ (3x^2 - x^2) + (-6x + 2x) + (1 - 1) > 0 \]
\[ 2x^2 - 4x > 0 \]
Выделим общий множитель:
\[ 2x(x - 2) > 0 \]
Это неравенство выполняется, когда произведение положительно. Значит, либо оба множителя положительны, либо оба отрицательны.
\( 2x > 0 \Rightarrow x > 0 \) и \( x - 2 > 0 \Rightarrow x > 2 \).
Объединение для этого варианта: \( x > 2 \).\( 2x < 0 \Rightarrow x < 0 \) и \( x - 2 < 0 \Rightarrow x < 2 \).
Объединение: \( x < 0 \).
Итоговая область для второго неравенства:
\[ x < 0 \quad \text{или} \quad x > 2 \]
Общая решение системы:
Пересечение двух интервалов:
\[ x \in [-5, -3], \quad x < 0 \quad \text{или} \quad x > 2 \]
Пересечение с первым интервалом \([-5, -3]\) и \(x < 0\):
Так как \( [-5, -3] \subset (-\infty, 0] \), то совпадение интервалов:
\[ x \in [-5, -3] \]
Область решения:
\[
\boxed{
x \in [-5, -3] \quad \text{или} \quad x > 2
}
\]
Задача 14
Катер выходит из пункта со скоростью относительно воды \(v = ?\), течением \(w = 5 \text{ км/ч}\). Знаем, что:
За 75 км по течению и против течения затрачено в два раза больше времени, чем на 80 км по спокойной воде. Найти \(v\).
Обозначения:
- \(v\) — собственная скорость катера (неизвестная).
- \(w = 5 \text{ км/ч}\).
Пусть:
- Время на 80 км в спокойной воде: \( t_0 = \frac{80}{v} \).
- Время на 75 км по течению: \( t_1 = \frac{75}{v + w} \).
- Время на 75 км против течения: \( t_2 = \frac{75}{v - w} \).
По условию:
\[
t_1 + t_2 = 2t_0
\]
Подставим:
\[
\frac{75}{v + 5} + \frac{75}{v - 5} = 2 \times \frac{80}{v}
\]
Обозначим:
\[
\frac{75}{v + 5} + \frac{75}{v - 5} = \frac{2 \times 80}{v} = \frac{160}{v}
\]
Найдем левую часть:
\[
75 \left( \frac{1}{v + 5} + \frac{1}{v - 5} \right) = 75 \times \frac{(v - 5) + (v + 5)}{(v + 5)(v - 5)} = 75 \times \frac{2v}{v^2 - 25}
\]
Значит:
\[
\frac{150 v}{v^2 - 25} = \frac{160}{v}
\]
Перемножим обе части на \(v^2 - 25\) и на \(v\):
\[
150 v^2 = 160 (v^2 - 25)
\]
Раскроем правую часть:
\[
150 v^2 = 160 v^2 - 160 \times 25 \Rightarrow 150 v^2 = 160 v^2 - 4000
\]
Перенесем все в левую сторону:
\[
150 v^2 - 160 v^2 = -4000 \Rightarrow -10 v^2 = -4000
\]
Делим обе части на \(-10\):
\[
v^2 = 400
\]
Искомое значение:
\[
v = \pm 20
\]
Скорость катера не может быть отрицательной, следовательно:
\[
v = \boxed{20 \text{ км/ч}}
\]
Задача 15
Из 14 претендентов (6 женщин, 8 мужчин) нужно выбрать:
- 4 женщин по первому виду работ
- 6 мужчин по второму виду работ
- 3 работника без учета пола по третьему виду работ
Посчитаем количество способов:
Выбрать 4 женщин из 6:
\[ C_6^4 = 15 \]Выбрать 6 мужчин из 8:
\[ C_8^6 = 28 \]Выбрать 3 работников из оставшихся (всего 14, но уже выбраны 4 женщины и 6 мужчин, всего 10, значит осталось 4 человека - 2 женщины и 2 мужчины, выбор из них):
Но по условию, всего 14 человек, из них 6 женщин и 8 мужчин. Для выборов без учета пола и конкретной разделки, скорее всего, речь идет о сочетании — все 14 претендентов можно выбрать для этого варианта в определенных сочетаниях, учитывая условия задания, пересчитаем:
Но, судя по условию, очевидно, что выбор — это:
- 4 женщин из 6
- 6 мужчин из 8
- 3 работника из оставшихся (всего 14)
Количество способов выбрать 3 работников из оставшихся 2 женщин и 2 мужчин:
\[ C_4^3 = 4 \quad \text{(так как осталось 4 человека)} \]
Итак, полное количество способов:
\[ C_6^4 \times C_8^6 \times C_4^3 = 15 \times 28 \times 4 = 1680 \]
Ответ: \(\boxed{1680}\)
Задача 16
Найти сумму ординат точек пересечения графиков уравнений:
\[
y = x - 3
\]
\[
x^2 + y^2 = 9
\]
Пошаговое решение:
Подставим \( y = x - 3 \) в уравнение окружности:
\[ x^2 + (x - 3)^2 = 9 \]Раскроем скобки:
\[ x^2 + x^2 - 6x + 9 = 9 \]Объединим похожие члены:
\[ 2x^2 - 6x + 9 = 9 \]Перенесем 9 в левую сторону:
\[ 2x^2 - 6x = 0 \]Вынесем общий множитель:
\[ 2x (x - 3) = 0 \]Получаем два корня:
\[ x = 0 \quad \text{или} \quad x = 3 \]Найдём соответствующие ординаты:
- Для \( x = 0 \):
\[ y = 0 - 3 = -3 \] - Для \( x = 3 \):
\[ y = 3 - 3 = 0 \]
- Сумма ординат:
\[ -3 + 0 = -3 \]
Ответ: \(\boxed{-3}\)
Задача 17
Арифметическая прогрессия:
- Первый член \( a_1 = a \)
- Первый 10 членов: сумма 300:
\[ S_{10} = \frac{10}{2} (2a + (10-1)d) = 5(2a + 9d) = 300 \Rightarrow 2a + 9d = 60 \] - 4-й член:
\[ a_4 = a + 3d = 21 \]
Найдем \( a \) и \( d \):
Из второго уравнения:
\[ a + 3d = 21 \Rightarrow a = 21 - 3d \]
Подставим в первое:
\[ 2(21 - 3d) + 9d = 60 \]
\[ 42 - 6d + 9d = 60 \]
\[ 42 + 3d = 60 \]
\[ 3d = 18 \Rightarrow d = 6 \]
Тогда
\[ a = 21 - 3 \times 6 = 21 - 18 = 3 \]
Найдем сумму 3-й и 6-й членов:
\[ a_3 = a + 2d = 3 + 2 \times 6 = 3 + 12 = 15 \]
\[ a_6 = a + 5d = 3 + 5 \times 6 = 3 + 30 = 33 \]
Их сумма:
\[ 15 + 33 = 48 \]
Ответ: \(\boxed{48}\)
Задача 18
Упростите выражение:
\[ \sin^6 \alpha + \cos^6 \alpha + \frac{3 - 3 \cos^2 \alpha}{1 + \tan^2 \alpha} \]
Пошаговое решение:
Используем тождество:
\[ 1 + \tan^2 \alpha = \frac{1}{\cos^2 \alpha} \]Переведем дробь:
\[ \frac{3 - 3 \cos^2 \alpha}{1 + \tan^2 \alpha} = (3 - 3 \cos^2 \alpha) \times \cos^2 \alpha \]Раскроем:
\[ 3 \cos^2 \alpha - 3 \cos^4 \alpha \]Теперь упростим сумму первых двух слагаемых:
\[ \sin^6 \alpha + \cos^6 \alpha \]
Применим формулу разностных степеней:
\[ \sin^6 \alpha + \cos^6 \alpha = (\sin^2 \alpha)^3 + (\cos^2 \alpha)^3 \]
Обратимся к формуле суммы кубов:
\[ a^3 + b^3 = (a + b)^3 - 3ab(a + b) \]
Здесь:
\[ a = \sin^2 \alpha, \quad b = \cos^2 \alpha \]
Так как:
\[ a + b = 1 \]
Следовательно:
\[ \sin^6 \alpha + \cos^6 \alpha = 1^3 - 3 \sin^2 \alpha \cos^2 \alpha = 1 - 3 \sin^2 \alpha \cos^2 \alpha \]
- Итоговое выражение:
\[ (1 - 3 \sin^2 \alpha \cos^2 \alpha) + 3 \cos^2 \alpha - 3 \cos^4 \alpha \]
Объединим:
\[
1 + 3 \cos^2 \alpha - 3 \sin^2 \alpha \cos^2 \alpha - 3 \cos^4 \alpha
\]
Заменим \(\sin^2 \alpha = 1 - \cos^2 \alpha\):
\[ - 3 (1 - \cos^2 \alpha) \cos^2 \alpha = - 3 (\cos^2 \alpha - \cos^4 \alpha) = -3 \cos^2 \alpha + 3 \cos^4 \alpha \]
Теперь выражение:
\[
1 + 3 \cos^2 \alpha - 3 \cos^2 \alpha + 3 \cos^4 \alpha - 3 \cos^4 \alpha = 1
\]
Ответ: \(\boxed{1}\)
Задача 19
Точка \(A(m; 2)\) лежит на графике уравнения:
\[ y^2 - 2xy + 3x = y + 4 \]
Найти \(m\).
Пошаговое решение:
- Подставляем \( x = m, y = 2 \):
\[ (2)^2 - 2 \times m \times 2 + 3m = 2 + 4 \]
Вычисляем:
\[ 4 - 4m + 3m = 6 \]Упростим:
\[ 4 - m = 6 \Rightarrow -m = 2 \Rightarrow m = -2 \]
Ответ: \(\boxed{-2}\)
Если нужны еще разъяснения или помощь с каким-либо заданием, обращайтесь!