Rozwiązane

2 krótkie zadania z matematyki, daje naj i 50 punktów :D

1. Cięciwa okręgu o środku S=(5,5) wyznaczona przez prostą o równaniu 3x-4y-70=0 ma długość 40. Wyznacz równanie tego okręgu oraz podaj długość promienia tego okręgu.

2. Pięcioznakowe rozwinięcie dziesiętne liczby naturalnej parzystej zawiera co najwyżej dwie cyfry 5. Ile jest takich liczb?



Odpowiedź :

Odpowiedź:

Zadanie 1.

[tex](x-5)^2+(y-5)^2=25^2[/tex]

Zadanie 2.

[tex]15660[/tex]

Szczegółowe wyjaśnienie:

Zadanie 1

Ogólne równanie okręgu:

[tex](x-a)^2+(y-b)^2=r^2[/tex]

W naszym przypadku:

[tex](x-5)^2+(y-5)^2=r^2[/tex]

Wiemy, że prosta ma dwa punkty wspólne z naszym okręgiem, są one rozwiązaniem poniższego układu:

[tex]\left \{ {{(x-5)^2+(y-5)^2=r^2} \atop {3x-4y-70=0}} \right.[/tex]

Dodatkowo wiemy, że punkty są od siebie oddalone o 40 jednostek

[tex]40=\sqrt{(x_2-x_1)^2+(y_2-y_1)^2}[/tex]

Rozwiązujemy układ równań (r jako parametr):

[tex]\left \{ {{x^2-10x+25+y^2-10y+25=r^2} \atop {y=\frac{3}{4}x-\frac{70}{4} }} \right. \\\left \{ {{x^2-10x+y^2-10y=r^2-50} \atop {y=\frac{3}{4}x-\frac{70}{4} }}} \right.[/tex]

Wstawiamy za [tex]y[/tex] do pierwszego równania:

[tex]x^2-10x+\frac{9}{16} x^2-\frac{105}{4} x+\frac{1225}{4} -\frac{30}{4} x+\frac{700}{4} =r^2-50\\\frac{25}{16} x^2-\frac{175}{4} x+\frac{2125}{4} -r^2=0[/tex]

[tex]\Delta=\frac{25r^2-5625}{4}[/tex]

[tex]x_1=14-\frac{4\sqrt{r^2-225} }{5} \\x_2=14+\frac{4\sqrt{r^2-225} }{5}[/tex]

Wracamy do drugiego równania:

[tex]y_1=-\frac{3}{5} \sqrt{r^2-225} -7\\\\y_2=\frac{3}{5} \sqrt{r^2-225} -7[/tex]

Teraz wstawiamy do równania na długość odcinka:

[tex]40=\sqrt{(\frac{8}{5}\sqrt{r^2-225})^2+ (\frac{6}{5}\sqrt{r^2-225})^2 } \\40=\sqrt{\frac{64}{25} r^2-576+\frac{36}{25}r^2-324 }\\ 40=\sqrt{4r^2-900}[/tex]

Podnosimy obustronnie do kwadratu:

[tex]1600=4r^2-900\\4r^2=2500\\r^2=625\\r_1=-25 \notin \mathbb{D}\\r_2=25[/tex]

Zatem równanie naszego okręgu ma postać:

[tex](x-5)^2+(y-5)^2=25^2[/tex]

A promień ma wartość [tex]r=25[/tex]

Zadanie 2

Korzystamy z tego, że [tex]\mathbb{Z_+}=\mathbb{N}[/tex]. Analizujemy zatem liczby pięciocyfrowe parzyste. Rozkładamy na dwa warunki i analizujemy każdy osobno. Najpierw liczby posiadające jedną cyfrę 5:

Wszystkich cyfr pięciocyfrowych parzystych jest:

[tex]9\cdot10\cdot10\cdot10\cdot5=45000[/tex]

Gdy cyfra 5 jest na pierwszym miejscu:

[tex]1\cdot9\cdot9\cdot9\cdot5=3645[/tex]

Gdy cyfra 5 jest na drugim miejscu:

[tex]8\cdot1\cdot9\cdot9\cdot5=3240[/tex]

Gdy cyfra 5 jest na trzecim miejscu:

[tex]8\cdot9\cdot1\cdot9\cdot5=3240[/tex]

Gdy cyfra 5 jest na czwartym miejscu:

[tex]8\cdot9\cdot9\cdot1\cdot5=3240[/tex]

W sumie:

[tex]3645+3\cdot3240=13365[/tex]

Teraz dwie cyfry 5:

Gdy cyfra 5 jest na pierwszym i drugim miejscu:

[tex]1\cdot1\cdot9\cdot9\cdot5=405[/tex]

Gdy cyfra 5 jest na pierwszym i trzecim miejscu:

[tex]1\cdot9\cdot1\cdot9\cdot5=405[/tex]

Gdy cyfra 5 jest na pierwszym i czwartym miejscu:

[tex]1\cdot9\cdot9\cdot1\cdot5=405[/tex]

Gdy cyfra 5 jest na drugim i trzecim miejscu:

[tex]8\cdot1\cdot1\cdot9\cdot5=360[/tex]

Gdy cyfra 5 jest na drugim i czwartym miejscu:

[tex]8\cdot1\cdot9\cdot1\cdot5=360[/tex]

Gdy cyfra 5 jest na trzecim i czwartym miejscu:

[tex]8\cdot9\cdot1\cdot1\cdot5=360[/tex]

W sumie:

[tex]3\cdot405+3\cdot360=2295[/tex]

A zatem wszystkich liczb spełniających warunek zadania jest:

[tex]13365+2295=15660[/tex]