Math ClubMath Club
v1 · padrão canônico

Lição 40 — Consolidação anual: workshop integrador Ano 1

Workshop final do Ano 1. Problemas que combinam funções, trigonometria, geometria analítica, vetores, matrizes, combinatória e probabilidade.

Used in: Capstone 1.º ano EM · Equiv. Math I+II japonês revisão · Equiv. Abitur-Vorbereitung alemão

ΔfΔx=f(b)f(a)ba\frac{\Delta f}{\Delta x} = \frac{f(b) - f(a)}{b - a}
Choose your door

Rigorous notation, full derivation, hypotheses

Аксиоматический синтез Года 1

Четыре столпа

Год 1 построил четыре столпа, составляющих основу исчисления, линейной алгебры и вероятности:

Основная нить

Карта по триместрам

Тр.Центральные темыУроки
1Множества, функции, скорость изменения, экспоненты/логарифмы1–10
2Тригонометрия, последовательности (АП/ГП), интуитивный предел11–20
3Аналитическая геометрия, конические сечения, векторы, линейные системы21–30
4Матрицы, определители, комбинаторика, вероятность31–40

Решённые примеры

Exercise list

50 exercises · 12 with worked solution (25%)

Application 28Understanding 9Modeling 9Challenge 3Proof 1
  1. Ex. 40.1Application

    Какова максимальная область определения f(x)=log2(x29)f(x) = \log_2(x^2 - 9)?

  2. Ex. 40.2ApplicationAnswer key

    Вычисли среднюю скорость изменения f(x)=x23xf(x) = x^2 - 3x на отрезке [1,4][1, 4].

  3. Ex. 40.3ApplicationAnswer key

    Даны f(x)=x2f(x) = x^2 и g(x)=2x+1g(x) = 2x + 1. Вычисли (fg)(2)(f \circ g)(2) и (gf)(2)(g \circ f)(2).

  4. Ex. 40.4Application

    Найди обратную функцию для f(x)=x32f(x) = \dfrac{x - 3}{2}.

  5. Ex. 40.5Application

    Реши показательное уравнение 4x=324^x = 32.

  6. Ex. 40.6Modeling

    Колония бактерий начинается со 100 единиц и удваивается каждые 30 минут. Сколько бактерий будет через 3 часа?

  7. Ex. 40.7Modeling

    Капитал R$ 1.000 инвестирован под 10% годовых (сложные проценты). Какова сумма через 7 лет?

  8. Ex. 40.8Application

    Вычисли limn3n+5n+1\displaystyle\lim_{n \to \infty} \frac{3n + 5}{n + 1}.

  9. Ex. 40.9ApplicationAnswer key

    Для f(x)=x26x+5f(x) = x^2 - 6x + 5 определи вершину и корни функции.

  10. Ex. 40.10Understanding

    Средняя скорость изменения f(x)=x2f(x) = x^2 постоянна для всех отрезков [a,b][a, b]?

  11. Ex. 40.11UnderstandingAnswer key

    Какова область определения g(x)=x2+3x4g(x) = \sqrt{x^2 + 3x - 4}?

  12. Ex. 40.12UnderstandingAnswer key

    Какова обратная функция для f(x)=3xf(x) = 3^x, и какова область f1f^{-1}?

  13. Ex. 40.13Application

    Вычисли sin ⁣(π4)+cos ⁣(π3)\sin\!\left(\dfrac{\pi}{4}\right) + \cos\!\left(\dfrac{\pi}{3}\right).

  14. Ex. 40.14Application

    Реши sinx=32\sin x = \dfrac{\sqrt{3}}{2} на [0,2π)[0, 2\pi).

  15. Ex. 40.15Application

    В треугольнике a=5a = 5, b=7b = 7 и C=60°C = 60°, вычисли сторону cc по теореме косинусов.

  16. Ex. 40.16Modeling

    Высота прилива (в метрах) моделируется как h(t)=2+1,5sin ⁣(πt6)h(t) = 2 + 1{,}5\sin\!\left(\dfrac{\pi t}{6}\right). Какие максимальная и минимальная высоты?

  17. Ex. 40.17Application

    В АП с a1=3a_1 = 3 и разностью r=5r = 5, вычисли a20a_{20} и S20S_{20}.

  18. Ex. 40.18ApplicationAnswer key

    В ГП с a1=2a_1 = 2 и знаменателем q=3q = 3, вычисли S8S_8.

  19. Ex. 40.19Application

    Вычисли сумму 1+12+14+18+1 + \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{4} + \dfrac{1}{8} + \cdots

  20. Ex. 40.20ApplicationAnswer key

    Вычисли 1+2+3++2001 + 2 + 3 + \cdots + 200 по формуле Гаусса.

  21. Ex. 40.21Modeling

    Период простого маятника длины L=1L = 1 м дан формулой T=2πL/gT = 2\pi\sqrt{L/g}, с g=9,8g = 9{,}8 м/s². Вычисли TT.

  22. Ex. 40.22Understanding

    Радиоактивное вещество имеет период полураспада 5 дней. Начиная со 100 g, сколько останется через 25 дней?

  23. Ex. 40.23Application

    Вычисли расстояние между точками (2,3)(2, 3) и (8,11)(8, 11).

  24. Ex. 40.24Application

    Определи уравнение прямой, проходящей через точки (0,4)(0, 4) и (2,0)(2, 0).

  25. Ex. 40.25Application

    Напиши уравнение окружности с центром (2,1)(2, -1) и радиусом 55.

  26. Ex. 40.26Application

    Вычисли скалярное произведение векторов (3,4)(3, 4) и (1,2)(1, 2), и угол между ними.

  27. Ex. 40.27Application

    Вычисли определитель (2314)\begin{pmatrix} 2 & 3 \\ 1 & 4 \end{pmatrix}.

  28. Ex. 40.28ApplicationAnswer key

    Реши систему {2x+y=7x3y=2\begin{cases} 2x + y = 7 \\ x - 3y = -2 \end{cases} по правилу Крамера.

  29. Ex. 40.29Application

    Вычисли A1A^{-1} для A=(1234)A = \begin{pmatrix} 1 & 2 \\ 3 & 4 \end{pmatrix}.

  30. Ex. 40.30Understanding

    Какое из следующих матричных тождеств верно для совместных матриц AA и BB?

  31. Ex. 40.31Modeling

    Самолёт летит на 600 км/ч в направлении на север. Дует ветер 80 км/ч в направлении на восток. Какова результирующая скорость и действительное направление?

  32. Ex. 40.32Understanding

    Определи конику x216+y29=1\dfrac{x^2}{16} + \dfrac{y^2}{9} = 1 и найди её полуоси и фокусы.

  33. Ex. 40.33ChallengeAnswer key

    Сколько общих точек у прямой y=x1y = x - 1 с окружностью x2+y2=25x^2 + y^2 = 25? Обоснуй дискриминантом и найди точки.

  34. Ex. 40.34UnderstandingAnswer key

    Классифицируй систему {x+2y=32x+4y=7\begin{cases} x + 2y = 3 \\ 2x + 4y = 7 \end{cases} (совместна/несовместна; единственное решение/бесконечные).

  35. Ex. 40.35UnderstandingAnswer key

    Верно ли, что (AB)1=A1B1(AB)^{-1} = A^{-1}B^{-1} для обратимых квадратных матриц AA и BB?

  36. Ex. 40.36ChallengeAnswer key

    При каких значениях kk матрица (k14k)\begin{pmatrix} k & 1 \\ 4 & k \end{pmatrix} сингулярна (определитель равен нулю)?

  37. Ex. 40.37Application

    Вычисли 5!5!

  38. Ex. 40.38Application

    Вычисли (83)\dbinom{8}{3}.

  39. Ex. 40.39Application

    Сколько анаграмм (перестановок всех букв) может быть из слова "ПРОБЛЕМА", чьи 8 букв все различны?

  40. Ex. 40.40Modeling

    Ресторан предлагает 5 вариантов закуски, 4 основного блюда и 3 десерта. Сколько различных меню из 3 позиций (по одной из каждой) возможно?

  41. Ex. 40.41Modeling

    В мега-лотерее игрок выбирает 6 чисел из 60. Какова вероятность угадать 6 выигрышных чисел?

  42. Ex. 40.42Application

    Честную монету бросают 3 раза. Какова вероятность получить 3 орла?

  43. Ex. 40.43Application

    XBin(6, 0,5)X \sim \mathrm{Bin}(6,\ 0{,}5). Вычисли P(X=3)P(X = 3).

  44. Ex. 40.44Modeling

    Редкая болезнь с P(D)=0,001P(D) = 0{,}001. Тест с чувствительностью 99%99\% и специфичностью 95%95\%. Учитывая, что тест дал положительный результат, какова вероятность иметь болезнь?

  45. Ex. 40.45Application

    Урна содержит 4 красных и 6 синих шаров. Один извлекается без возвращения. Учитывая, что первый был красный, какова вероятность, что второй синий?

  46. Ex. 40.46Understanding

    Какова тождество Паскаля для биномиальных коэффициентов?

  47. Ex. 40.47Modeling

    Из 5 кандидатов сколько различных комиссий из 2 членов можно составить (порядок не важен)?

  48. Ex. 40.48Application

    P(A)=0,4P(A) = 0{,}4, P(B)=0,4P(B) = 0{,}4 и P(AB)=0,1P(A \cap B) = 0{,}1. Вычисли P(AB)P(A \cup B).

  49. Ex. 40.49Challenge

    Реши sinx+cosx=1\sin x + \cos x = 1 на [0,2π)[0, 2\pi).

  50. Ex. 40.50Proof

    Докажи тождество Паскаля (np)=(n1p1)+(n1p)\dbinom{n}{p} = \dbinom{n-1}{p-1} + \dbinom{n-1}{p} используя комбинаторный аргумент (подсчёт по случаям). Покажи каждый шаг разбиения.

Источники этого урока

Воркшоп собирает источники из всего Года 1. Все источники ниже открыто доступны и имеют лицензию, совместимую с некоммерческим образовательным использованием.

  • Stitz–Zeager Precalculus — Stitz, Zeager · 2013, v3.07 · EN · CC-BY-NC-SA. §1–§11: функции, тригонометрия, последовательности, конические сечения.
  • OpenStax College Algebra 2e — OpenStax · 2022, 2-е изд. · EN · CC-BY 4.0. §2–§11: функции, системы, матрицы, комбинаторика, вероятность.
  • OpenStax Algebra and Trigonometry 2e — OpenStax · 2022, 2-е изд. · EN · CC-BY 4.0. §7–§12: тригонометрия, векторы, конические сечения, последовательности.
  • Active Calculus — Matt Boelkins · 2024, ed. 2.0 · EN · CC-BY-NC-SA. §1.2–§1.3: интуитивные пределы и скорость изменения.
  • OpenIntro Statistics, 4th ed. — Diez, Çetinkaya-Rundel, Barr · 2019 · EN · CC-BY-SA. §3.1–§3.4: классическая вероятность, условная, Байес, биномиальная.
  • Book of Proof — Richard Hammack · 3-е изд. · EN · CC-BY-ND. §3.4: комбинаторика, тождество Паскаля.

Полный каталог на /livros.

Далее: Год 2 — Дифференциальное исчисление

Тр. 5 начинается в /aulas/ano-2/trim-5/licao-41-limite-formal — формальный предел с эпсилон-дельта, производная, приложения.

Updated on 2026-05-05 · Author(s): Clube da Matemática

Found an error? Open an issue on GitHub or submit a PR — open source forever.