question
stringlengths
17
1.92k
solution
stringlengths
1
2.17k
answer
stringlengths
0
210
bloom_taxonomy
listlengths
1
6
สำหรับวงรี $16x^2 - 64x + y^2 + 4y + 4 = 0,$ จงหาความยาวระหว่างจุดโฟกัส
จัดรูปสมการโดยวิธีการเติมกำลังสองใน $x$ และ $y,$ เราได้ \[16(x - 2)^2 + (y + 2)^2 = 64.\]แล้ว \[\frac{(x - 2)^2}{4} + \frac{(y + 2)^2}{64} = 1.\]ดังนั้น $a = 8$ และ $b = 2,$ ดังนั้น $c = \sqrt{a^2 - b^2} = \sqrt{60} = 2 \sqrt{15}.$ ดังนั้น ความยาวระหว่างจุดโฟกัสคือ $2c = \boxed{4 \sqrt{15}}.$
2c = \boxed{4 \sqrt{15}}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
แยกตัวประกอบอย่างสมบูรณ์: $x^6 - 3x^4 + 3x^2 - 1$.
สังเกตว่า $x^6 - 3x^4 + 3x^2 - 1$ มีลักษณะคล้ายกับ $(x - 1)^3 = x^3 - 3x^2 + 3x - 1$ มาก ถ้าเราแทน $y = x^2$ นิพจน์ของเราจะกลายเป็น $x^6 - 3x^4 + 3x^2 - 1 = y^3 - 3y^2 + 3y - 1 = (y - 1)^3$. จากนั้นเราแทน $x^2$ กลับเข้าไปใน $y$: $(y - 1)^3 = (x^2 - 1)^3$ สังเกตว่า $x^2 - 1 = (x - 1)(x + 1)$ ดังนั้นการแยกตัวประกอบของ...
$x^6 - 3x^4 + 3x^2 - 1 = (x^2 - 1)^3 = ((x-1)(x+1))^3 = \boxed{(x-1)^3(x+1)^3}$
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
สมการ \[\frac{1}{x} + \frac{1}{x + 2} - \frac{1}{x + 4} - \frac{1}{x + 6} - \frac{1}{x + 8} - \frac{1}{x + 10} + \frac{1}{x + 12} + \frac{1}{x + 14} = 0\]มีราก 4 รากอยู่ในรูป $-a \pm \sqrt{b \pm c \sqrt{d}},$ โดยที่ $a,$ $b,$ $c,$ $d$ เป็นจำนวนเต็มบวก และ $d$ ไม่หารด้วยกำลังสองของจำนวนเฉพาะใดๆ จงหา $a + b + c + d.$
เราสามารถจับคู่พจน์ดังนี้: \[\left( \frac{1}{x} + \frac{1}{x + 14} \right) + \left( \frac{1}{x + 2} + \frac{1}{x + 12} \right) - \left( \frac{1}{x + 4} + \frac{1}{x + 10} \right) - \left( \frac{1}{x+ 6} + \frac{1}{x + 8} \right) = 0.\]จากนั้น \[\frac{2x + 14}{x^2 + 14x} + \frac{2x + 14}{x^2 + 14x + 24} - \frac{2x + 14}...
a + b + c + d = 7 + 19 + 6 + 5 = \boxed{37}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์", "ประเมิน" ]
กำหนดให้ $x,$ $y,$ และ $z$ เป็นจำนวนจริงบวกสามจำนวน ซึ่งผลบวกของมันเท่ากับ 1 ถ้าไม่มีจำนวนใดมากกว่าสองเท่าของจำนวนอื่น ๆ แล้ว จงหาค่าต่ำสุดของผลคูณ $xyz.$
กำหนดให้สามจำนวนนี้เป็น $x,$ $y,$ และ $z.$ โดยไม่เสียนัยทั่วไป สมมติว่า $x \le y \le z.$ แล้ว $z \le 2x.$ สมมติว่า $z < 2x.$ ให้ $x_1 = \frac{x + z}{3}$ และ $z_1 = \frac{2x + 2z}{3}.$ แล้ว $z_1 = 2x_1,$ และ $x_1 + z_1 = x + z.$ (เราไม่เปลี่ยนค่าของ $y.$) สังเกตว่า \begin{align*} xyz - x_1 yz_1 &= y \left( xz - \frac{...
\boxed{\frac{1}{32}}.
[ "จำแนก", "นำไปใช้", "วิเคราะห์" ]
จงหาค่าของ $t$ ที่เป็นบวก ซึ่งสอดคล้องกับสมการ $ab = t-2i$ เมื่อ $|a|=2$ และ $|b|=\sqrt{26}$
จากข้อมูลที่กำหนดให้ เราทราบว่า $|a| |b| = |ab| = 2\sqrt{26}$ เราสามารถเขียน $|ab|$ ได้เป็น $|t-2i| = \sqrt{t^2 + 4}$ เมื่อนำมาเทียบกันจะได้ $$\sqrt{t^2 + 4} = 2\sqrt{26} \Rightarrow t^2 + 4 = 104.$$ ค่า $t$ ที่เป็นบวกคือ $t = \boxed{10}$.
t = \boxed{10}
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาค่าต่ำสุดของ \[\sqrt{x^2 + (1 - x)^2} + \sqrt{(1 - x)^2 + (1 + x)^2}\]สำหรับจำนวนจริง $x$ ทั้งหมด
ในระนาบพิกัด ให้ $A = (0,1),$ $B = (1,-1),$ และ $P = (x,x).$ แล้ว \[AP = \sqrt{x^2 + (1 - x)^2}\]และ \[BP = \sqrt{(x - 1)^2 + (x + 1)^2},\]ดังนั้นเราต้องการหาค่าต่ำสุดของ $AP + BP,$ โดยที่ $P$ อยู่บนเส้น $y = x.$ [asy] unitsize(2.5 cm); pair A, B, P; A = (0,1); B = (1,-1); P = (0.8,0.8); draw(A--P--B); draw((-0.2,...
\boxed{\sqrt{5}}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาพหุนามกำลังสองที่มีสัมประสิทธิ์เป็นจำนวนจริง ซึ่งมี $-2 - 3i$ เป็นราก และสัมประสิทธิ์ของ $x$ เป็น $-4$
เนื่องจากสัมประสิทธิ์เป็นจำนวนจริง อีกหนึ่งรากต้องเป็น $-2 + 3i$ ดังนั้น พหุนามกำลังสองเป็นผลคูณคงที่ของ \[(x + 2 + 3i)(x + 2 - 3i) = (x + 2)^2 - (3i)^2 = (x + 2)^2 + 9 = x^2 + 4x + 13.\]เราต้องการให้สัมประสิทธิ์ของ $x$ เป็น $-4$ ดังนั้น เราคูณพหุนามกำลังสองนี้ด้วย $-1$ เพื่อให้ได้ $\boxed{-x^2 - 4x - 13}.$
\boxed{-x^2 - 4x - 13}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $b_1$, $b_2$, $b_3$, $c_1$, $c_2$, และ $c_3$ เป็นจำนวนจริง โดยที่สำหรับจำนวนจริง $x$ ใดๆ เราได้ \[ x^6 - x^5 + x^4 - x^3 + x^2 - x + 1 = (x^2 + b_1 x + c_1)(x^2 + b_2 x + c_2)(x^2 + b_3 x + c_3). \]จงคำนวณค่า $b_1 c_1 + b_2 c_2 + b_3 c_3$.
กำหนดให้ $P$ เป็นพหุนามที่นิยามโดย $P(x) = x^6 - x^5 + x^4 - x^3 + x^2 - x + 1$. สังเกตว่า $(x+1)P(x) = x^7 + 1$. ดังนั้นรากของ $P$ อยู่บนวงกลมหน่วย. ดังนั้นรากของแต่ละตัวประกอบกำลังสอง $x^2 + b_kx + c_k$ ก็อยู่บนวงกลมหน่วยเช่นกัน. เนื่องจากแต่ละตัวประกอบกำลังสองมีสัมประสิทธิ์เป็นจำนวนจริง รากของมันจึงมาเป็นคู่สังยุ...
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาค่าต่ำสุดของ \[\sqrt{x^2 + (1 - x)^2} + \sqrt{(1 - x)^2 + (1 + x)^2}\]สำหรับจำนวนจริง $x$ ทั้งหมด
ในระนาบพิกัด ให้ $A = (0,1),$ $B = (1,-1),$ และ $P = (x,x).$ แล้ว \[AP = \sqrt{x^2 + (1 - x)^2}\]และ \[BP = \sqrt{(x - 1)^2 + (x + 1)^2},\]ดังนั้นเราต้องการที่จะย่อ $AP + BP,$ ภายใต้เงื่อนไขที่ $P$ อยู่บนเส้น $y = x.$ [asy] unitsize(2.5 cm); pair A, B, P; A = (0,1); B = (1,-1); P = (0.8,0.8); draw(A--P--B); draw((...
\boxed{\sqrt{5}}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดฟังก์ชัน $f(x)$ สอดคล้องกับ \[b^2 f(a) = a^2 f(b)\]สำหรับจำนวนจริง $a$ และ $b$ ทั้งหมด ถ้า $f(2) \neq 0$ จงหา \[\frac{f(5) - f(1)}{f(2)}.\]
กำหนด $a = 5$ และ $b = 2$ จะได้ \[4f(5) = 25f(2),\]ดังนั้น $\frac{f(5)}{f(2)} = \frac{25}{4}.$ กำหนด $a = 1$ และ $b = 2$ จะได้ \[4f(1) = f(2),\]ดังนั้น $\frac{f(1)}{f(2)} = \frac{1}{4}.$ ดังนั้น, \[\frac{f(5) - f(1)}{f(2)} = \frac{25}{4} - \frac{1}{4} = \boxed{6}.\]
6
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $x,$ $y,$ $z$ เป็นจำนวนจริงบวก จงหาเซตของค่าที่เป็นไปได้ทั้งหมดของ \[f(x,y,z) = \frac{x}{x + y} + \frac{y}{y + z} + \frac{z}{z + x}.\]
ก่อนอื่น โปรดทราบว่า \begin{align*} f(x,y,z) &= \frac{x}{x + y} + \frac{y}{y + z} + \frac{z}{z + x} \\ &> \frac{x}{x + y + z} + \frac{y}{y + z + x} + \frac{z}{z + x + y} \\ &= \frac{x + y + z}{x + y + z} = 1. \end{align*}ให้ $\epsilon$ เป็นจำนวนบวกขนาดเล็ก จากนั้น \begin{align*} f(\epsilon^2,\epsilon,1) &= \frac{\epsil...
\boxed{(1,2)}.
[ "วิเคราะห์", "ประเมิน" ]
จงหาจุดสัมผัสของพาราโบลา $y = x^2 + 15x + 32$ และ $x = y^2 + 49y + 593$
นำสมการทั้งสองมาบวกกัน จะได้ \[x + y = x^2 + 15x + 32 + y^2 + 49y + 593,\]หรือ $x^2 + 14x + y^2 + 48y + 625.$ ทำการเติมกำลังสองใน $x$ และ $y,$ จะได้ \[(x + 7)^2 + (y + 24)^2 = 0.\]เราสามารถตรวจสอบได้ว่า $\boxed{(-7,-24)}$ อยู่บนพาราโบลาทั้งสอง ดังนั้นนี่คือจุดสัมผัส
\boxed{(-7,-24)}
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาค่าของ $k$ ทั้งหมดที่ทำให้โดเมนของ \[b(x) = \frac{kx^2 + 2x - 5}{-5x^2 + 2x + k}\]เป็นเซตของจำนวนจริงทั้งหมด
โดเมนของฟังก์ชันคือเซตของจำนวนจริงทั้งหมดก็ต่อเมื่อส่วน $-5x^2 + 2x + k$ ไม่เป็นศูนย์สำหรับทุกค่า $x$ 换言之,สมการกำลังสอง \[-5x^2 + 2x + k = 0\]ไม่ควรมีคำตอบจริงใดๆ นั่นหมายความว่า เงื่อนไขจำกัด (discriminant) เป็นลบ นั่นคือ \[4 - 4(-5)(k) = 4 + 20k < 0.\]เมื่อแก้สมการแล้ว เราจะได้ $k < -\frac{1}{5}.$ ดังนั้น เซตของค่า...
\boxed{\left( -\infty, -\frac{1}{5} \right)}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
ถ้า \[\frac{x}{a} + \frac{y}{b} + \frac{z}{c} = 3 \quad \text{and} \quad \frac{a}{x} + \frac{b}{y} + \frac{c}{z} = 0,\]จงหาค่าของ $\frac{x^2}{a^2} + \frac{y^2}{b^2} + \frac{z^2}{c^2}.$
กำหนดให้ $p = \frac{x}{a},$ $q = \frac{y}{b},$ $r = \frac{z}{c}.$ ดังนั้น $p + q + r = 3$ และ $\frac{1}{p} + \frac{1}{q} + \frac{1}{r} = 0,$ ดังนั้น $pq + pr + qr = 0.$ เราต้องการหาค่าของ $p^2 + q^2 + r^2.$ จากการยกกำลังสองของสมการ $p + q + r = 3,$ เราได้ \[p^2 + q^2 + r^2 + 2(pq + pr + qr) = 9,\]ดังนั้น $p^2 + q^2 ...
p^2 + q^2 + r^2 = \boxed{9}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหา khoảng cáchระหว่างจุดโฟกัสของวงรี \[\frac{x^2}{20} + \frac{y^2}{4} = 7.\]
ראשית, เราหารทั้งสองข้างด้วย 7, เพื่อให้ได้ \[\frac{x^2}{140} + \frac{y^2}{28} = 1.\]ดังนั้น $a^2 = 140$ และ $b^2 = 28,$ ดังนั้น $c^2 = a^2 - b^2 = 140 - 28 = 112.$ ดังนั้น $c = \sqrt{112} = 4 \sqrt{7},$ ดังนั้นระยะห่างระหว่างจุดโฟกัสคือ $2c = \boxed{8 \sqrt{7}}.$
2c = \boxed{8 \sqrt{7}}.
[ "จำ", "วิเคราะห์" ]
ทฤษฎีบทที่โด่งดังกล่าวว่า กำหนดจุด 5 จุดในระนาบ โดยไม่มีจุด 3 จุดใดๆ อยู่บนเส้นตรงเดียวกัน จะมีรูปกรวย (วงรี, अतिเย Vip, หรือพาราโบลา) ที่ผ่านจุดทั้ง 5 จุดเพียงรูปเดียว รูปกรวยที่ผ่านจุด 5 จุด \[(-\tfrac32, 1), \; (0,0), \;(0,2),\; (3,0),\; (3,2).\]เป็นวงรีที่มีแกนขนานกับแกนพิกัด จงหาความยาวของแกนรอง
จุด 4 จุด $(0,0),$ $(0,2),$ $(3,0),$ และ $(3,2)$ สร้างเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า และเส้นตรงแนวนอนผ่าน $(-\tfrac32, 1)$ แบ่งรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าครึ่งหนึ่ง ดังนั้น โดยการสังเกต เราหวังว่าจุดศูนย์กลางของวงรีจะตรงกับจุดศูนย์กลางของรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ซึ่งมีพิกัด $\left(\tfrac32, 1\right),$ และแกนเอกของมันควรผ่านจุด $(-\tfrac...
2b = \boxed{\frac{4\sqrt3}{3}}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $x,$ $y,$ $z$ เป็นจำนวนจริง ซึ่งมีค่ามากกว่า 3 ทั้งหมด โดยที่ \[\frac{(x + 2)^2}{y + z - 2} + \frac{(y + 4)^2}{z + x - 4} + \frac{(z + 6)^2}{x + y - 6} = 36.\]จงหาคำตอบของ $(x,y,z).$
โดย Cauchy-Schwarz, \[(y + z - 2) + (z + x - 4) + (x + y - 6)] \left[ \frac{(x + 2)^2}{y + z - 2} + \frac{(y + 4)^2}{z + x - 4} + \frac{(z + 6)^2}{x + y - 6} \right] \ge [(x + 2) + (y + 4) + (z + 6)]^2.\]ซึ่งจะได้ \[36(2x + 2y + 2z - 12) \ge (x + y + z + 12)^2.\]กำหนดให้ $s = x + y + z.$ ดังนั้น $36(2s - 12) \ge (s + ...
(x,y,z) = \boxed{(10,8,6)}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาพหุนาม $p(x)$ ที่ทำให้ \[p(p(x)) = xp(x) + x^2.\]
ให้ $n$ เป็นดีกรีของ $p(x).$ ดังนั้น ดีกรีของ $p(p(x))$ คือ $n^2,$ และดีกรีของ $xp(x)$ คือ $n + 1.$ ถ้า $n \ge 2,$ แล้วดีกรีของ $xp(x) + x^2$ คือ $n + 1,$ ซึ่งน้อยกว่า $n^2$ นอกจากนี้ $p(x)$ ไม่สามารถเป็นพหุนามคงตัวได้ ดังนั้นดีกรีของ $p(x)$ คือ $n = 1.$ ให้ $p(x) = ax + b.$ แล้ว \[p(p(x)) = p(ax + b) = a(ax + b) ...
p(x) = \boxed{-x + 1}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
ลำดับของจำนวนเต็มบวก $a_1,$ $a_2,$ $a_3,$ $\dots$ มีสมบัติว่า \[a_{n + 2} = a_{n + 1} + a_n\]สำหรับทุก $n \ge 1.$ ถ้า $a_7 = 120,$ จงหา $a_8.$
ให้ $a_1 = a$ และ $a_2 = b.$ แล้ว \begin{align*} a_3 &= a + b, \\ a_4 &= a + 2b, \\ a_5 &= 2a + 3b, \\ a_6 &= 3a + 5b, \\ a_7 &= 5a + 8b, \\ a_8 &= 8a + 13b. \end{align*}ดังนั้น $5a + 8b = 120.$ แล้ว $5a = 120 - 8b = 8(15 - b).$ เนื่องจาก 5 เป็นจำนวนเฉพาะสัมพัทธ์กับ 8 ดังนั้น $a$ หารด้วย 8 ลงตัว ถ้า $a = 8,$ แล้ว $...
a_8 = 8a + 13b = \boxed{194}.
[ "จำ", "นำไปใช้", "วิเคราะห์" ]
จงหาจำนวนของ 10-tuples $(x_1, x_2, \dots, x_{10})$ ของจำนวนจริง ซึ่งสอดคล้องกับสมการ \[(1 - x_1)^2 + (x_1 - x_2)^2 + (x_2 - x_3)^2 + \dots + (x_9 - x_{10})^2 + x_{10}^2 = \frac{1}{11}.\]
โดยอสมการ Cauchy-Schwarz, \begin{align*} &[(1^2 + 1^2 + 1^2 + \dots + 1^2 + 1^2)][(1 - x_1)^2 + (x_1 - x_2)^2 + (x_2 - x_3)^2 + \dots + (x_9 - x_{10})^2 + x_{10}^2] \\ &\ge [(1 - x_1) + (x_1 - x_2) + (x_2 - x_3) + \dots + (x_9 - x_{10}) + x_{10}]^2 = 1. \end{align*}จากเงื่อนไขที่กำหนด เราได้ว่าสมการเป็นจริง ดังนั้นโดยเ...
\boxed{1}
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $x$ และ $y$ เป็นจำนวนจริงบวก ซึ่งสอดคล้องกับ \[\frac{1}{x + 2} + \frac{1}{y + 2} = \frac{1}{3}.\]จงหาค่าต่ำสุดของ $x + 2y.$
โดยอสมการ Cauchy-Schwarz, \[((x + 2) + 2(y + 2)) \left( \frac{1}{x + 2} + \frac{1}{y + 2} \right) \ge (1 + \sqrt{2})^2.\]ดังนั้น \[x + 2 + 2y + 4 \ge 3 (1 + \sqrt{2})^2 = 9 + 6 \sqrt{2},\]นั่นคือ $x + 2y \ge 3 + 6 \sqrt{2}.$ สมการเกิดขึ้นเมื่อ $(x + 2)^2 = 2(y + 2)^2,$ หรือ $x + 2 = (y + 2) \sqrt{2}.$ แทนค่าลงใน $\fr...
\boxed{3 + 6 \sqrt{2}}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
แยกตัวประกอบ \[\frac{(a^2 - b^2)^3 + (b^2 - c^2)^3 + (c^2 - a^2)^3}{(a - b)^3 + (b - c)^3 + (c - a)^3}.\]
เราจะใช้เอกลักษณ์ \[x^3 + y^3 + z^3 - 3xyz = (x + y + z)(x^2 + y^2 + z^2 - xy - xz - yz).\]กำหนด $x = a^2 - b^2,$ $y = b^2 - c^2,$ $z = c^2 - a^2,$ เราได้ \[(a^2 - b^2)^3 + (b^2 - c^2)^3 + (c^2 - a^2)^3 - 3(a^2 - b^2)(b^2 - c^2)(c^2 - a^2) = 0.\]กำหนด $x = a - b,$ $y = b - c,$ $z = c - a,$ เราได้ \[(a - b)^3 + (b - c)^...
z = c - a,
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $x,$ $y,$ $z$ เป็นจำนวนจริงบวกที่สอดคล้องกับ $xyz = \frac{2}{3}.$ จงหาค่าต่ำสุดของ \[x^2 + 6xy + 18y^2 + 12yz + 4z^2.\]
เราอาจพยายามนำทฤษฎีบท AM-GM มาประยุกต์โดยตรงกับพจน์ทั้งห้า โดยไม่สนใจค่าคงตัว จะได้พจน์ \[\sqrt[5]{x^2 \cdot xy \cdot y^2 \cdot yz \cdot z^2} = \sqrt[5]{x^3 y^4 z^3}.\]วิธีนี้ไม่สำเร็จ เพราะเงื่อนไขคือ $xyz = \frac{2}{3}$ ดังนั้นเราต้องการกำลังของ $xyz.$ ดังนั้น เพื่อให้ได้กำลังของ $y$ เพิ่มขึ้น หนึ่งกำลังเมื่อเทียบกั...
\boxed{18}.
[ "จำ", "นำไปใช้", "วิเคราะห์" ]
เมื่อพหุนาม $x^4-7x^3+9x^2+16x-13$ หารด้วย $x-3$ แล้วจะเหลือเศษเท่าใด
โดยใช้ทฤษฎีบทเศษเหลือ เศษที่เหลือเมื่อ $f(x) = x^4-7x^3+9x^2+16x-13$ หารด้วย $x - 3$ คือ $$\begin{aligned} f(3)&=3^4-7\cdot3^3+9\cdot3^2+16\cdot3-13 \\&= 3^3(3-7+3) + 35\\ &= \boxed{8}. \end{aligned}$$
8
[ "นำไปใช้", "วิเคราะห์" ]
รากของสมการ $ax^3+bx^2+cx+d=0$ คือ 1, 2 และ 3 จงหาค่าของ $ rac{c}{d}$
จากสูตรของ Vieta's \[\begin{aligned} 1 \cdot 2 +2 \cdot 3 + 3 \cdot 1=11 &= \frac ca \\1 \cdot 2 \cdot 3 = 6 &= - \frac da. \end{aligned}\]หารสมการทั้งสองจะได้ $\frac{11}{6} = -\frac{c}{d},$ ดังนั้น $\frac{c}{d} = \boxed{-\frac{11}{6}}.$
$ rac{c}{d} = \boxed{-\frac{11}{6}}.$
[ "นำไปใช้", "วิเคราะห์" ]
จงหาค่าของ \[\frac 2{\log_4{2000^6}} + \frac 3{\log_5{2000^6}},\]แสดงคำตอบในรูปเศษส่วนอย่างต่ำ
ใช้สมบัติ $\log_a b^x = x \log_a b,$ เราได้ \[\begin{aligned} \frac 2{\log_4{2000^6}} + \frac 3{\log_5{2000^6}} &= \frac{2}{6\log_4 2000} + \frac{3}{6\log_5 2000} \\ &= \frac{1}{3\log_4 2000} + \frac{1}{2\log_5 2000}. \end{aligned}\]เนื่องจาก $\log_a b = \frac1{\log_b a}$, เราสามารถเขียนได้ว่า \[\frac{1}{3\log_4 2000} ...
\boxed{\tfrac{1}{6}}
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $x,$ $y,$ และ $z$ เป็นจำนวนจริงบวก ซึ่งสอดคล้องกับ \[\frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} = 6.\]จงหาค่าต่ำสุดของ $x^3 y^2 z.$
โดย AM-GM, \begin{align*} \frac{1}{x} + \frac{1}{y} + \frac{1}{z} &= \frac{1}{3x} + \frac{1}{3x} + \frac{1}{3x} + \frac{1}{2y} + \frac{1}{2y} + \frac{1}{z} \\ &\ge 6 \sqrt[6]{\frac{1}{3x} \cdot \frac{1}{3x} \cdot \frac{1}{3x} \cdot \frac{1}{2y} \cdot \frac{1}{2y} \cdot \frac{1}{z}} \\ &= 6 \sqrt[6]{\frac{1}{108x^3 y^2 ...
\boxed{\frac{1}{108}}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $a$ และ $b$ เป็นจำนวนเต็มบวกที่ไม่มีตัวประกอบร่วมกัน โดยที่ $\dfrac ab=\dfrac1{2^1}+\dfrac2{3^2}+\dfrac3{2^3}+\dfrac4{3^4}+\dfrac5{2^5}+\dfrac6{3^6}+\cdots$, โดยตัวเศษจะเพิ่มขึ้นทีละ $1$ และตัวส่วนจะสลับกันระหว่างเลขยกกำลังของ $2$ และ $3$ โดยเลขชี้กำลังจะเพิ่มขึ้นทีละ $1$ สำหรับพจน์ถัดไป คำนวณ $a+b$
เราสามารถแยกผลบวกออกเป็นสองกลุ่มของจำนวนที่เราต้องการบวก: $\tfrac12 + \tfrac{3}{2^3} + \tfrac{5}{2^5} \cdots$ และ $\tfrac{2}{3^2} + \tfrac{4}{3^4} + \tfrac{6}{3^6} \cdots$ ให้ $X$ เป็นผลบวกของลำดับแรก ดังนั้นเราจะมี\begin{align*} X &= \frac12 + \frac{3}{2^3} + \frac{5}{2^5} \cdots \\ \frac{X}{4} &= 0 + \frac{1}{2^3} + ...
a+b = \boxed{689}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาคำตอบทั้งหมดของสมการ \[\frac{1}{x^2 + 11x - 8} + \frac{1}{x^2 + 2x - 8} + \frac{1}{x^2 - 13x - 8} = 0.\]ใส่คำตอบทั้งหมดที่คั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาค
ให้ $y = x^2 - 13x - 8.$ ดังนั้น เราสามารถเขียนสมการที่กำหนดได้เป็น \[\frac{1}{y + 24x} + \frac{1}{y + 15x} + \frac{1}{y} = 0.\]คูณทุกอย่างด้วย $(y + 24x)(y + 15x)y,$ เราจะได้ \[(y + 15x)y + y(y + 24x) + (y + 24x)(y + 15x) = 0.\]สมการนี้จะลดรูปเป็น $360x^2 + 78xy + 3y^2 = 0,$ ซึ่งสามารถแยกตัวประกอบได้เป็น $3(20x + y)(...
\boxed{8,1,-1,-8}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาสามหลักสุดท้ายของ $9^{105}.$
เราสามารถเขียน $9^{105} = (10 - 1)^{105}.$ จากทฤษฎีบททวินาม, \[(10 - 1)^{105} = 10^{105} - \binom{105}{1} 10^{104} + \binom{105}{2} 10^{103} - \dots + \binom{105}{102} 10^3 - \binom{105}{103} 10^2 + \binom{105}{104} 10 - 1.\]พจน์ทั้งหมดจนถึง $\binom{105}{102} 10^3$ หารด้วย $10^3$ ลงตัว ดังนั้นเพื่อหาสามหลักสุดท้าย เราส...
\boxed{049}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดฟังก์ชัน $f(x)$ ที่สอดคล้องกับ \[xf(y) = yf(x)\]สำหรับจำนวนจริง $x$ และ $y$ ทั้งหมด ถ้า $f(15) = 20$ จงหา $f(3)$.
กำหนด $y = 3$ และ $x = 15$ เราได้ \[15f(3) = 3f(15) = 60,\]ดังนั้น $f(3) = \boxed{4}$.
f(3) = \boxed{4}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนด $S$ เป็นเซตของ 10-tuples $(a_0, a_1, \dots, a_9),$ โดยที่แต่ละสมาชิกเป็น 0 หรือ 1 ดังนั้น $S$ มี $2^{10}$ 10-tuples สำหรับ 10-tuple $s = (a_0, a_1, \dots, a_9)$ ใน $S,$ ให้ $p_s(x)$ เป็นพหุนามดีกรีสูงสุด 9 ซึ่ง \[p_s(n) = a_n\]สำหรับ $0 \le n \le 9.$ ตัวอย่างเช่น $p(x) = p_{(0,1,0,0,1,0,1,0,0,0)}(x)$ เป็นพหุนามด...
กำหนด \[p(x) = \sum_{s \in S} p_s(x).\]แล้วสำหรับ $n$ ใดๆ $0 \le n \le 9,$ \[p(n) = \sum_{s \in S} p_s(n) = 2^9 = 512,\]เพราะ $p_s(n) = 0$ สำหรับพหุนาม $p_s(x)$ จำนวน 512 ตัว และ $p_s(n) = 1$ สำหรับพหุนาม $p_s(x)$ จำนวน 512 ตัว. ดังนั้น $p(x) = 512$ สำหรับค่า $n = 0,$ 1, 2, $\dots,$ 9 จำนวน 10 ค่า นอกจากนี้ $p(x)$ มี...
p(10) = \boxed{512}.
[ "วิเคราะห์", "ประเมิน" ]
แก้สมการอสมการ \[\frac{x^2 - 25}{x + 5} < 0.\]
เราสามารถแยกตัวประกอบตัวเศษได้เป็น \[\frac{(x - 5)(x + 5)}{x + 5} < 0.\]ถ้า $x \neq -5,$ สมการจะง่ายขึ้นเป็น $x - 5 < 0.$ เนื่องจากนิพจน์ไม่นิยามสำหรับ $x = -5,$ คำตอบคือ \[x \in \boxed{(-\infty,-5) \cup (-5,5)}.\]
x = -5,
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาค่าของผลรวมอนันต์นี้ \[\sum_{m = 1}^\infty \sum_{n = 1}^\infty \frac{1}{mn(m + n + 1)}.\]
โดยการแยกตัวประกอบเป็นเศษส่วน partical fractions, \[\frac{1}{m(m + n + 1)} = \frac{1}{n + 1} \left( \frac{1}{m} - \frac{1}{m + n + 1} \right).\]ดังนั้น, \begin{align*} \sum_{m = 1}^\infty \frac{1}{m(m + n + 1)} &= \sum_{m = 1}^\infty \frac{1}{n + 1} \left( \frac{1}{m} - \frac{1}{m + n + 1} \right) \\ &= \frac{1}{n + 1}...
2
[ "จำ", "ทำความเข้าใจ", "ประยุกต์", "วิเคราะห์", "ประเมิน" ]
กำหนดให้ $f(x)=ax^2+bx+c$ โดยที่ $a$, $b$, และ $c$ เป็นจำนวนเต็ม สมมติว่า $f(1)=0$, $50<f(7)<60$, $70<f(8)<80$, $5000k<f(100)<5000(k+1)$ สำหรับจำนวนเต็ม $k$ จงหาค่าของ $k$
จาก $f(1) = 0,$ $a + b + c = 0,$ ดังนั้น $c = -a - b.$ แล้ว \[f(7) = 49a + 7b + c = 48a + 6b = 6(8a + b),\]ดังนั้นจาก $50 < f(7) < 60,$ \[50 < 6(8a + b) < 60.\]พหุคูณของ 6 ที่อยู่ในช่วงนี้คือ 54 ซึ่งนำไปสู่ $8a + b = 9.$ นอกจากนี้, \[f(8) = 64a + 8b + c = 63a + 7b = 7(9a + b),\]ดังนั้นจาก $70 < f(8) < 80,$ \[70 < 7(9...
k = \boxed{3}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $x_1, x_2, \ldots, x_n$ เป็นจำนวนจริง ซึ่งสอดคล้องกับ $|x_i| < 1$ สำหรับ $i = 1, 2, \dots, n,$ และ \[|x_1| + |x_2| + \dots + |x_n| = 19 + |x_1 + x_2 + \dots + x_n|.\] จงหาค่าที่น้อยที่สุดที่เป็นไปได้ของ $n$
ด้านซ้ายมือสอดคล้องกับ \[|x_1| + |x_2| + \dots + |x_n| < 1 + 1 + \dots + 1 = n,\]ในขณะที่ด้านขวามือสอดคล้องกับ \[19 + |x_1 + x_2 + \dots + x_n| \ge 19.\]ดังนั้น $n > 19$ ดังนั้น $n \ge 20.$ เป็นไปได้ที่ $n=20,$ เนื่องจาก ตัวอย่างเช่น เราสามารถเลือก \[\begin{aligned} x_1 = x_2 = \dots = x_{10} &= \tfrac{19}{20}, \\ x_{1...
\boxed{20}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาจำนวนเต็มที่มากที่สุดที่น้อยกว่า $\log_2 \frac{2}{1} + \log_2 \frac{3}{2} + \cdots + \log_2 \frac{2009}{2008} + \log_2 \frac{2010}{2009}$
จงจำไว้ว่า $\log_2 \frac{x}{y} = \log_2 x - \log_2 y$ นำเอกลักษณ์นี้ไปใช้กับแต่ละพจน์ในผลรวม เราพบว่าผลรวมเท่ากับ $(\log_2 2 - \log_2 1) + (\log_2 3 - \log_2 2) + \cdots + (\log_2 2010 - \log_2 2009)$ พจน์กลางส่วนใหญ่จะยกเลิกกันออกไป; นิพจน์ในที่สุดจะประเมินเป็น \[\log_2 2010 - \log_2 1 = \log_2 2010.\]โปรดทราบว่า $2^...
\boxed{10}
[ "จำ", "นำไปใช้" ]
สมการ \[(x - \sqrt[3]{13})(x - \sqrt[3]{53})(x - \sqrt[3]{103}) = \frac{1}{3}\]มีคำตอบที่แตกต่างกัน 3 คำตอบ คือ $r,$ $s,$ และ $t.$ จงคำนวณค่าของ $r^3 + s^3 + t^3.$
ให้รากของ $(x - \sqrt[3]{13})(x - \sqrt[3]{53})(x - \sqrt[3]{103}) = 0$ คือ $\alpha,$ $\beta,$ และ $\gamma.$ จากสูตรของ Vieta's formulas, \begin{align*} r + s + t &= \alpha + \beta + \gamma, \\ rs + rt + st &= \alpha \beta + \alpha \gamma + \beta \gamma, \\ rst &= \alpha \beta \gamma + \frac{1}{3}. \end{align*}เรามีกา...
170
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาผลรวมของคำตอบจริงทั้งหมดของสมการ \[\frac{x-2}{x^2+4x+1} = \frac{x-5}{x^2-10x}.\]
เพื่อกำจัดเศษส่วน เราคูณด้วย $(x^2+4x+1)(x^2-10x)$ ทั้งสองข้าง ซึ่งจะได้ \[(x-2)(x^2-10x) = (x-5)(x^2+4x+1).\]展開ทั้งสองข้างจะได้ \[x^3 - 12x^2 + 20x = x^3 -x^2 -19x -5,\]ดังนั้น \[0 =11x^2 -39 x -5.\]จากสูตรของ Vieta ผลรวมของรากของสมการนี้คือ $\boxed{\tfrac{39}{11}}\,.$ (เราสามารถคำนวณรากโดยตรงและตรวจสอบว่ารากเหล่านั้น...
\boxed{\tfrac{39}{11}}\,.
[ "จำ", "นำไปใช้", "วิเคราะห์" ]
กำหนดให้ $\alpha$ และ $\beta$ เป็นจำนวนเชิงซ้อนสังยุค ซึ่ง $\frac{\alpha}{\beta^2}$ เป็นจำนวนจริง และ $|\alpha - \beta| = 2 \sqrt{3}.$ จงหา $|\alpha|.$
กำหนดให้ $\alpha = x + yi$ และ $\beta = x - yi.$ จาก $|\alpha - \beta| = 2 \sqrt{3},$ จะได้ $2|y| = 2 \sqrt{3},$ ดังนั้น $|y| = \sqrt{3}.$ เนื่องจาก $\frac{\alpha}{\beta^2}$ เป็นจำนวนจริง และ $\alpha$ และ $\beta$ เป็นจำนวนเชิงซ้อนสังยุค ดังนั้น $\alpha^2 \beta^2$ เป็นจำนวนจริง ดังนั้น $\frac{\alpha}{\beta^2} \cdot \al...
2
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาจำนวนจำนวนเต็ม $n$ ที่สอดคล้องกับ \[1+\left\lfloor\dfrac{100n}{101}\right\rfloor=\left\lceil\dfrac{99n}{100}\right\rceil.\]
กำหนดให้ \[f(n) = \left\lceil \frac{99n}{100} \right\rceil - \left\lfloor \frac{100n}{101} \right\rfloor.\]สังเกตว่า \begin{align*} f(n + 10100) &= \left\lceil \frac{99 (n + 10100)}{100} \right\rceil - \left\lfloor \frac{100 (n + 10100)}{101} \right\rfloor \\ &= \left\lceil \frac{99n}{100} + 101 \right\rceil - \left\lf...
\boxed{10100}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $x$ เป็นจำนวนจริง โดยที่ $x > 1.$ จงคำนวณ \[\sum_{n = 0}^\infty \frac{1}{x^{2^n} - x^{-2^n}}.\]
เราสามารถเขียนได้ว่า \[\frac{1}{x^{2^n} - x^{-2^n}} = \frac{x^{2^n}}{x^{2^{n + 1}} - 1}.\]กำหนดให้ $y = x^{2^n}.$ แล้ว \begin{align*} \frac{x^{2^n}}{x^{2^{n + 1}} - 1} &= \frac{y}{y^2 - 1} \\ &= \frac{(y + 1) - 1}{y^2 - 1} \\ &= \frac{y + 1}{y^2 - 1} - \frac{1}{y^2 - 1} \\ &= \frac{1}{y - 1} - \frac{1}{y^2 - 1} \\ &= ...
y = x^{2^n}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
สมมติว่า $f(x) = \frac{x}{5} + 3$ และ $g(x) = 4-x$ ถ้า $f(g(a)) = 5$ จงหา $a$
เรารู้ว่า $$\begin{aligned} f(g(a)) &= f(4-a) \\ &= \frac{4-a}{5} + 3 = 5. \end{aligned}$$คูณทั้งสองข้างด้วย 5 จะได้ $$ 4-a + 15 = 25.$$แก้สมการหา $a$, $$ a = \boxed{-6}.$$
[ "วิเคราะห์", "ประเมิน" ]
ยกเว้นสองพจน์แรก แต่ละพจน์ของลำดับ $1000, x, 1000 - x,\ldots$ ได้มาจากการลบพจน์ก่อนหน้าจากพจน์ก่อนหน้าของมัน พจน์สุดท้ายของลำดับคือพจน์ลบแรกที่พบ $x$ จำนวนเต็มบวกตัวใดที่สร้างลำดับความยาวสูงสุด?
ให้พจน์ของลำดับเป็น $a_1,$ $a_2,$ $a_3,$ $\dots.$ แล้ว \begin{align*} a_1 &= 1000, \\ a_2 &= x, \\ a_3 &= 1000 - x, \\ a_4 &= 2x - 1000, \\ a_5 &= 2000 - 3x, \\ a_6 &= 5x - 3000, \\ a_7 &= 5000 - 8x, \\ a_8 &= 13x - 8000, \\ a_9 &= 13000 - 21x, \\ a_{10} &= 34x - 21000, \\ a_{11} &= 34000 - 55x. \end{align*}ถ้าลำดับถึ...
\boxed{618}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาค่า $k$ ทั้งหมดที่ทำให้ผลต่างบวกของรากของสมการ \[5x^2 + 4x + k = 0\]เท่ากับผลบวกของกำลังสองของรากเหล่านั้น ใส่ค่า $k$ ทั้งหมดที่เป็นไปได้ แยกด้วยเครื่องหมายจุลภาค
ให้ $a$ และ $b$ เป็นรากของสมการนี้ จากนั้นเราต้องการ \[|a - b| = a^2 + b^2.\]ยกกำลังสองทั้งสองข้าง เราได้ \[(a - b)^2 = (a^2 + b^2)^2.\]จากสูตรของ Vieta's, $a + b = -\frac{4}{5}$ และ $ab = \frac{k}{5}.$ ยกกำลังสองสมการ $a + b = -\frac{4}{5},$ เราได้ \[a^2 + 2ab + b^2 = \frac{16}{25}.\]แล้ว \[(a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2...
\boxed{\frac{3}{5}, -\frac{12}{5}}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $x$ และ $y$ เป็นจำนวนจริงบวกสองจำนวน ซึ่ง $x + y = 35.$ จงหาคู่ลำดับ $(x,y)$ ที่ทำให้ $x^5 y^2$ มีค่ามากที่สุด
โดย AM-GM, \begin{align*} x + y &= \frac{x}{5} + \frac{x}{5} + \frac{x}{5} + \frac{x}{5} + \frac{x}{5} + \frac{y}{2} + \frac{y}{2} \\ &\ge 7 \sqrt[7]{\left( \frac{x}{5} \right)^5 \left( \frac{y}{2} \right)^2} \\ &= 7 \sqrt[7]{\frac{x^5 y^2}{5^5 \cdot 2^2}}. \end{align*}เนื่องจาก $x + y = 35,$ เราได้ \[x^5 y^2 \le 5^7 \...
(x,y) = \boxed{(25,10)}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $a$, $b$ และ $c$ เป็นจำนวนเต็ม โดยที่ตัวหารร่วมมากที่สุดของ $x^2+ax+b$ และ $x^2+bx+c$ คือ $x+1$ (ในเซตของพหุนามใน $x$ ที่มีสัมประสิทธิ์เป็นจำนวนเต็ม) และตัวคูณร่วมน้อยที่สุดของ $x^2+ax+b$ และ $x^2+bx+c$ คือ $x^3-4x^2+x+6$ จงหา $a+b+c$
เนื่องจาก $x+1$ หาร $x^2+ax+b$ ลงตัว และพจน์คงตัวคือ $b$ เราได้ว่า $x^2+ax+b=(x+1)(x+b)$ และในทำนองเดียวกัน $x^2+bx+c=(x+1)(x+c)$ ดังนั้น $a=b+1=c+2$ นอกจากนี้ ตัวคูณร่วมน้อยที่สุดของพหุนามทั้งสองคือ $(x+1)(x+b)(x+b-1)=x^3-4x^2+x+6$ ดังนั้น $b=-2$ ดังนั้น $a=-1$ และ $c=-3$ และ $a+b+c=\boxed{-6}$
a+b+c=\boxed{-6}
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
พหุนาม $x^3 - 2004 x^2 + mx + n$ มีสัมประสิทธิ์เป็นจำนวนเต็ม และมีรากที่แตกต่างกัน 3 รากเป็นจำนวนบวก รากหนึ่งเป็นจำนวนเต็ม และเป็นผลบวกของอีกสองราก มีค่าของ $n$ ได้กี่ค่า?
ให้ $a$ แทนรากที่เป็นจำนวนเต็ม เนื่องจากสัมประสิทธิ์ของ $x^3$ เท่ากับ 1 จึงไม่มีรากที่เป็นจำนวนตรรกยะอื่น รากอีกสองรากต้องเป็น $\frac{a}{2} \pm r$ สำหรับจำนวนอตรรกยะ $r$ พหุนามจะกลายเป็น \[(x-a) \left( x - \frac{a}{2} - r \right) \left( x - \frac{a}{2} + r \right) = x^3 - 2ax^2 + \left( \frac{5}{4}a^2 - r^2 \right) x ...
n
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $\omega$ เป็นรากที่ไม่ใช่จำนวนจริงของ $z^3 = 1.$ จงหาจำนวนของคู่ลำดับ $(a,b)$ ของจำนวนเต็มที่ทำให้ $|a \omega + b| = 1.$
เรามี $z^3 - 1 = 0,$ ซึ่งแยกตัวประกอบได้เป็น $(z - 1)(z^2 + z + 1) = 0.$ เนื่องจาก $\omega$ ไม่ใช่จำนวนจริง $\omega$ สอดคล้องกับ \[\omega^2 + \omega + 1 = 0.\]โดยสูตรกำลังสอง, \[\omega = \frac{-1 \pm i \sqrt{3}}{2}.\]ให้ $\omega = \frac{-1 + i \sqrt{3}}{2}.$ แล้ว $|a \omega + b|^2 = 1.$ นอกจากนี้, \begin{align*} |a \o...
6
[ "unknown" ]
จงหาค่าของผลรวม $-1 + 2 - 3 + 4 - 5 + 6 - 7 +\dots+ 10,\!000$
แต่ละคู่ของพจน์ติดกันมีผลรวมเท่ากับ 1 และมีพจน์ทั้งหมด $10,\!000$ พจน์ ดังนั้นผลรวมคือ $10,\!000/2=\boxed{5000}$
10,\!000/2=\boxed{5000}
[ "วิเคราะห์", "ประเมิน" ]
กำหนดฟังก์ชัน ממשจริง $f$ มีสมบัติว่า เมื่อ $a,$ $b,$ $n$ เป็นจำนวนเต็มบวกที่สอดคล้องกับ $a + b = 2^n$ สมการ \[f(a) + f(b) = n^2\]จะ成立 จงหาค่าของ $f(2002)$
จากสมบัติที่กำหนดให้ \begin{align*} f(2002) &= 11^2 - f(46), \\ f(46) &= 6^2 - f(18), \\ f(18) &= 5^2 - f(14), \\ f(14) &= 4^2 - f(2). \end{align*}นอกจากนี้ $f(2) + f(2) = 4$ ดังนั้น $f(2) = 2.$ ดังนั้น \begin{align*} f(14) &= 4^2 - 2 = 14, \\ f(18) &= 5^2 - 14 = 11, \\ f(46) &= 6^2 - 11 = 25, \\ f(2002) &= 11^2 - 25 ...
96
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $r$ เป็นคำตอบบวกของสมการ $x^3 + \frac{2}{5} x - 1 = 0.$ จงหาค่าของ \[r^2 + 2r^5 + 3r^8 + 4r^{11} + \dotsb.\]
กำหนดให้ $S = r^2 + 2r^5 + 3r^8 + 4r^{11} + \dotsb.$ แล้ว \[r^3 S = r^5 + 2r^8 + 3r^{11} + 4r^{13} + \dotsb.\]ลบสมการนี้จาก $S = r^2 + 2r^5 + 3r^8 + 4r^{11} + \dotsb,$ เราได้ \[S (1 - r^3) = r^2 + r^5 + r^8 + r^{11} + \dotsb = \frac{r^2}{1 - r^3}.\]ดังนั้น, \[S = \frac{r^2}{(1 - r^3)^2}.\]เนื่องจาก $r^3 + \frac{2}{5} ...
25/4
[ "วิเคราะห์", "ประเมิน" ]
บริเวณระหว่างกราฟของ $y = f (x)$ และแกน $x$ ซึ่งถูกแรเงาในรูปนี้ มีพื้นที่ 10 ตารางหน่วย พื้นที่ระหว่างกราฟของ $y = 3f (x -2)$ และแกน $x$ จะเป็นเท่าไร? [asy] defaultpen(linewidth(0.75)); fill((10,0)..(30,20)..(40,15)--(50,40)..(58,39)--(70,0)--cycle,gray(.7)); draw((10,0)..(30,20)..(40,15)--(50,40)..(58,39)--(70,0)--c...
กราฟของ $y=f(x-2)$ เป็นเพียงกราฟของ $y=f(x)$ ที่เลื่อนไปทางขวา 2 หน่วย เพื่อดูสิ่งนี้ โปรดทราบว่าถ้า $(a,b)$ เป็นจุดบนกราฟของ $y=f(x)$ แล้ว $(a+2,b)$ อยู่บนกราฟของ $y=f(x-2)$ จากนั้นกราฟของ $y=3f(x-2)$ เป็นกราฟของ $y=f(x-2)$ ที่ปรับขนาดโดยปัจจัย 3 ในทิศทางแนวตั้ง เพื่อดูสิ่งนี้ โปรดทราบว่าถ้า $(a,b)$ อยู่บนกราฟของ $y=f...
\boxed{30}
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
ให้หาค่าของพหุนาม \[ x^3 - 2x^2 - 8x + 4, \]โดยที่ $x$ เป็นจำนวนบวกซึ่งทำให้ $x^2 - 2x - 8 = 0$.
เราสังเกตว่า \[ x^3 - 2x^2 - 8x + 4 = (x^2 - 2x - 8) \cdot x + 4 = 0 \cdot x + 4, \]เนื่องจาก $x^2 - 2x - 8 = 0$. ตอนนี้ $0 \cdot x + 4= \boxed{4}$, ดังนั้นนี่คือคำตอบของเรา. เรายังสามารถแก้หา $x$ จากข้อมูลที่กำหนดได้ด้วย นิพจน์ $x^2 - 2x - 8$ หาค่าได้ $(x + 2)(x-4)$. ดังนั้น $x$ ต้องเท่ากับ 4 หรือ $-2$. เนื่องจาก...
4
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $f(x)$ และ $g(x)$ เป็นพหุนามที่ไม่เป็นศูนย์ ซึ่งสอดคล้องกับ \[f(g(x)) = f(x) g(x).\]ถ้า $g(2) = 37,$ จงหา $g(x).$
กำหนดให้ $m$ และ $n$ เป็นดีกรีของ $f(x)$ และ $g(x)$ ตามลำดับ แล้วดีกรีของ $f(g(x))$ คือ $mn.$ ดีกรีของ $f(x) g(x)$ คือ $m + n,$ ดังนั้น \[mn = m + n.\]โดยใช้เทคนิคการแยกตัวประกอบที่ชื่นชอบของซิมอน เราได้ $(m - 1)(n - 1) = 1,$ ดังนั้น $m = n = 2.$ กำหนดให้ $f(x) = ax^2 + bx + c$ และ $g(x) = dx^2 + ex + f.$ แล้ว \[a(dx...
g(x) = \boxed{x^2 + 33x - 33}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $a$, $b$, และ $c$ เป็นรากที่ 3 ของ $x^3-x+1=0$ จงหาค่าของ $\frac{1}{a+1}+\frac{1}{b+1}+\frac{1}{c+1}$
เราสามารถแทน $x=y-1$ เพื่อให้ได้พหุนามที่มีรากเป็น $a+1$, $b+1$, $c+1$ นั่นคือ \[(y-1)^3-(y-1)+1=y^3-3y^2+2y+1.\]ผลบวกของส่วนกลับของรากของพหุนามนี้ โดยใช้สูตรของ Vieta's formulas คือ $\frac{2}{-1}=\boxed{-2}$.
\frac{2}{-1}=\boxed{-2}
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
ถ้า $z^2 - 8z + 37 = 0$ มีค่าที่เป็นไปได้ของ $|z|$ กี่ค่า?
เราสามารถใช้สูตรกำลังสองได้ แต่มีทางลัด: โปรดทราบว่าถ้าสมการกำลังสองไม่ใช่กำลังสองสมบูรณ์ สารละลายจะมีรูปแบบ $p \pm \sqrt{q}$ หรือ $p \pm i \sqrt{q}$ ในกรณีแรก ถ้าทั้งสองคำตอบเป็นจำนวนจริง จะมี 2 ค่าที่แตกต่างกันของ $|z|$ ในขณะที่ในกรณีที่สอง จะมีค่าเดียว เนื่องจาก $|p + i\sqrt{q}| = |p - i\sqrt{q}| = \sqrt{p^2 + q}$ ด...
\boxed{1}
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $a,$ $b,$ และ $c$ เป็นจำนวนจริงที่ต่างกัน จงทำให้นิพจน์ต่อไปนี้ सर 単: \[\frac{(x + a)^3}{(a - b)(a - c)} + \frac{(x + b)^3}{(b - a)(b - c)} + \frac{(x + c)^3}{(c - a)(c - b)}.\]
กำหนดให้ \[p(x) = \frac{(x + a)^3}{(a - b)(a - c)} + \frac{(x + b)^3}{(b - a)(b - c)} + \frac{(x + c)^3}{(c - a)(c - b)}.\]จากนั้น \begin{align*} p(-a) &= \frac{(-a + a)^3}{(a - b)(a - c)} + \frac{(-a + b)^3}{(b - a)(b - c)} + \frac{(-a + c)^3}{(c - a)(c - b)} \\ &= \frac{(b - a)^3}{(b - a)(b - c)} + \frac{(c - a)^3}{(...
x.
[ "จำ", "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
อนุกรมเรขาอนันต์อนุกรมหนึ่งมีพจน์แรกเท่ากับ $12$ และพจน์ที่สองเท่ากับ $4$ อีกอนุกรมเรขาอนันต์อนุกรมหนึ่งมีพจน์แรกเท่ากับ $12$ พจน์ที่สองเท่ากับ $4+n$ และผลบวกเท่ากับสี่เท่าของอนุกรมแรก จงหาค่าของ $n$
สังเกตว่าถ้าอนุกรมทั้งสองมีอัตราส่วนร่วมของ $a$ และ $b$ ตามลำดับ แล้ว $4\left( \frac{12}{1-a} \right) = \frac{12}{1-b}.$ เมื่อทำให้ง่ายขึ้น $4(1-b)=1-a.$ แทนค่า $a= \frac{4}{12}=\frac{1}{3}$ และ $b= \frac{4+n}{12}=\frac{1}{3}+\frac{n}{12},$ เราจะพบว่า $n=\boxed{6}.$
n=\boxed{6}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาจำนวนจริง $x$ ที่เป็นค่าบวก ซึ่งทำให้สมการ $\frac{1}{2}\left( 3x^2-1\right) = \left( x^2-50x-10\right)\left( x^2+25x+5\right)$ เป็นจริง
กำหนดให้ $a = x^2-50x-10$ และ $b = x^2+25x+5$ สมการที่กำหนดจะกลายเป็น \[\frac{a+2b-1}{2} = ab,\]ดังนั้น $0=2ab-a-2b+1=(a-1)(2b-1)$. แล้ว $a-1=x^2-50x-11=0$ หรือ $2b-1=2x^2+50x+9=0$ สมการแรกมีรากบวกคือ $x=\boxed{25 + 2\sqrt{159}}$ ในขณะที่สมการที่สองไม่มีราก
x=\boxed{25 + 2\sqrt{159}}
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาค่าของ \[2002 + \frac{1}{2} \left( 2001 + \frac{1}{2} \left( 2000 + \dots + \frac{1}{2} \left( 3 + \frac{1}{2} \cdot 2 \right) \right) \dotsb \right).\]
กำหนดให้ \begin{align*} S &= 2002 + \frac{1}{2} \left( 2001 + \frac{1}{2} \left( 2000 + \dots + \frac{1}{2} \left( 3 + \frac{1}{2} \cdot 2 \right) \right) \dotsb \right) \\ &= 2002 + \frac{2001}{2} + \frac{2000}{2^2} + \dots + \frac{3}{2^{1999}} + \frac{2}{2^{2000}}. \end{align*}แล้ว \[2S = 2 \cdot 2002 + 2001 + \frac{...
4002
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
สามในสี่จุดปลายของแกนวงรีคือ \[(-2, 4), \; (3, -2), \; (8, 4).\] จงหาความยาวระหว่างจุดโฟกัสของวงรี
แกนสองแกนของวงรีตั้งฉากซึ่งกันและกัน ดังนั้น จุดปลายของแกนแต่ละแกนต้องอยู่ห่างจากจุดปลายของแกนอีกแกนเท่ากัน จุดเดียวที่จุดที่กำหนดทั้งสามซึ่งอยู่ห่างจากจุดอื่น ๆ เท่ากันคือ $(3, -2)$ ดังนั้น จุดที่สี่ที่หายไปต้องเป็นจุดปลายของแกนเดียวกัน และจุด $(-2, 4)$ และ $(8, 4)$ ต้องเป็นจุดปลายของแกนเดียวกัน จุดศูนย์กลางของวงรีคื...
2 \sqrt{6^2 - 5^2} =\boxed{2 \sqrt{11}}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
สำหรับจำนวนจริง $a^{}_{}$ กี่จำนวนที่ทำให้สมการกำลังสอง $x^2 + ax^{}_{} + 6a=0$ มีรากที่เป็นจำนวนเต็มสำหรับ $x^{}_{}$?
ให้ $r$ และ $s$ เป็นรากจำนวนเต็ม จากสูตรของ Vieta's จะได้ว่า $r+s=-a$ และ $rs=6a.$ ดังนั้น \[rs + 6(r+s) = 0.\]ใช้ Simon's Favorite Factoring Trick จะได้ \[rs + 6(r+s) + 36 = 36 \implies (r+6)(s+6) = 36.\]จำนวน $36 = 2^2 3^2$ มี $2(2+1)(2+1) = 18$ ตัวประกอบ ทั้งบวกและลบ; พวกมันมาเป็นคู่ $8$ คู่ มีตัวเลขเดี่ยว $6$ และ $...
a.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $a$ และ $b$ เป็นจำนวนจริง จงหาค่าสูงสุดของ $a \cos \theta + b \sin \theta$ ในรูปของ $a$ และ $b$
โดยอสมการ Cauchy-Schwarz, \[(a \cos \theta + b \sin \theta)^2 \le (a^2 + b^2)(\cos^2 \theta + \sin^2 \theta) = a^2 + b^2,\]ดังนั้น $a \cos \theta + b \sin \theta \le \sqrt{a^2 + b^2}.$ ถ้า $a = b = 0,$ แล้ว $a \cos \theta + b \sin \theta = 0$ สำหรับทุก ๆ $\theta.$ มิฉะนั้น $a^2 + b^2 > 0,$ และเราสามารถหาค่ามุม $\thet...
\boxed{\sqrt{a^2 + b^2}}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $a$, $b$, $c$, $d$ และ $e$ เป็นจำนวนเต็มบวก โดยที่ $a+b+c+d+e=2010$ และให้ $M$ เป็นค่ามากที่สุดของผลรวม $a+b$, $b+c$, $c+d$ และ $d+e$ จงหาค่าที่น้อยที่สุดที่เป็นไปได้ของ $M$
เรามีว่า \[M = \max \{a + b, b + c, c + d, d + e\}.\]โดยเฉพาะ $a + b \le M,$ $b + c \le M,$ และ $d + e \le M.$ เนื่องจาก $b$ เป็นจำนวนเต็มบวก $c < M.$ ดังนั้น, \[(a + b) + c + (d + e) < 3M.\]แล้ว $2010 < 3M,$ ดังนั้น $M > 670.$ เนื่องจาก $M$ เป็นจำนวนเต็ม $M \ge 671.$ ค่าเท่ากันเกิดขึ้นถ้า $a = 669,$ $b = 1,$ $c = ...
\boxed{671}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
วงกลมที่มีจุดศูนย์กลาง $C$ สัมผัสแกน $x$ และแกน $y$ ที่เป็นบวก และสัมผัสวงกลมที่มีจุดศูนย์กลางที่ $(3,0)$ และรัศมี 1 อยู่ภายนอก วงกลมที่มีจุดศูนย์กลาง $C$ มีรัศมีเท่าใด
ให้ $r$ เป็นรัศมีของวงกลมดังกล่าว เนื่องจากวงกลมสัมผัสแกน $x$ และแกน $y$ ที่เป็นบวก จุดศูนย์กลางของวงกลมคือ $(r,r).$ วงกลมนี้ยังสัมผัสวงกลมที่มีจุดศูนย์กลางที่ $(3,0)$ และรัศมี 1 ดังนั้น \[(r - 3)^2 + r^2 = (r + 1)^2.\]สมการนี้จะลดรูปเป็น $r^2 - 8r + 8 = 0.$ โดยสูตรกำลังสอง รากของสมการคือ $r = 4 \pm 2 \sqrt{2}.$ ดังน...
8
[ "จำ", "นำไปใช้", "วิเคราะห์" ]
จงหาจำนวนเต็มบวก $n$ ที่มีค่าน้อยที่สุด ซึ่งมีจำนวนเต็มบวก $x, y, z$ ที่สอดคล้องกับสมการ \[ n^2 = x^2+y^2+z^2+2xy+2yz+2zx+3x+3y+3z-6 \]
สมการที่กำหนดให้สามารถเขียนใหม่ได้เป็น $n^2 = (x+y+z+1)^2+(x+y+z+1)-8$. ให้ $r = x+y+z+1$ เราจะได้ $n^2 = r^2+r-8$. เห็นได้ชัดว่าหนึ่งในความเป็นไปได้คือ $n=r=\boxed{8}$ ซึ่งเป็นจริงเมื่อ $x=y=1, z=6$. ในทางกลับกัน สำหรับ $r > 8$ เราจะได้ $r^2 < r^2+r-8 < (r+1)^2.$
r^2 < r^2+r-8 < (r+1)^2.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
คำนวณ \[\sum_{n = 1}^\infty \frac{2n - 1}{n(n + 1)(n + 2)}.\]
ก่อนอื่น เราแยก $\frac{2n - 1}{n(n + 1)(n + 2)}$ เป็นเศษส่วนย่อย โดยเขียน \[\frac{2n - 1}{n(n + 1)(n + 2)} = \frac{A}{n} + \frac{B}{n + 1} + \frac{C}{n + 2}.\]จากนั้น $2n - 1 = A(n + 1)(n + 2) + Bn(n + 2) + Cn(n + 1).$ เมื่อ $n = 0,$ เราได้ $-1 = 2A,$ ดังนั้น $A = -\frac{1}{2}.$ เมื่อ $n = -1,$ เราได้ $-3 = -B,$ ดังน...
C = -\frac{5}{2}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาค่าของ $x$ ทั้งหมดที่สอดคล้องกับสมการ \[\frac{6}{\sqrt{x - 8} - 9} + \frac{1}{\sqrt{x - 8} - 4} + \frac{7}{\sqrt{x - 8} + 4} + \frac{12}{\sqrt{x - 8} + 9} = 0.\]ใส่คำตอบทั้งหมดที่คั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาค
ให้ $y = \sqrt{x - 8},$ ดังนั้น \[\frac{6}{y - 9} + \frac{1}{y - 4} + \frac{7}{y + 4} + \frac{12}{y + 9} = 0.\]สังเกตว่า \[\frac{6}{y - 9} + \frac{12}{y + 9} = \frac{6(y + 9) + 12(y - 9)}{y^2 - 81} = \frac{18y - 54}{y^2 - 81} = \frac{18(y - 3)}{y^2 - 81},\]และ \[\frac{1}{y - 4} + \frac{7}{y + 4} = \frac{y + 4 + 7(y - 4...
\boxed{17,44}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
ทฤษฎีการขยายทวินามใช้ได้กับเลขชี้กำลังที่ไม่ใช่จำนวนเต็ม นั่นคือ สำหรับจำนวนจริง $x$, $y$ และ $r$ ทั้งหมด โดยที่ $|x|>|y|$, \[(x+y)^r=x^r+rx^{r-1}y^1+\frac{r(r-1)}2x^{r-2}y^2+\frac{r(r-1)(r-2)}{3!}x^{r-3}y^3+\cdots\]สามหลักแรกทางด้านขวาของจุดทศนิยมในแทนค่าทศนิยมของ $\left(10^{2002}+1\right)^{10/7}$ คืออะไร?
ตามสูตรที่กำหนดในโจทย์ \[(10^{2002} + 1)^{10/7} = 10^{2860} + \frac{10}{7} \cdot 10^{858} + \frac{\frac{10}{7} \cdot \frac{3}{7}}{2} \cdot 10^{-1144} + \dotsb.\]เทอมเดียวที่ส่งผลต่อหลักทศนิยมสองสามหลักทางด้านขวาของจุดทศนิยมในจำนวนนี้คือ \[\frac{10}{7} \cdot 10^{858} = 10^{859} \cdot \frac{1}{7} = 10^{859} \cdot 0.14285...
\boxed{428}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดลำดับที่นิยามแบบเรียกซ้ำโดย $u_1 = a > 0$ และ \[u_{n + 1} = -\frac{1}{u_n + 1}\]สำหรับ $n \ge 1.$ แสดง $u_{16}$ ในรูปของ $a.$
เรามีว่า \begin{align*} u_2 &= -\frac{1}{a + 1}, \\ u_3 &= -\frac{1}{-\frac{1}{a + 1} + 1} = -\frac{a + 1}{a}, \\ u_4 &= -\frac{1}{-\frac{a + 1}{a} + 1} = a. \end{align*}เนื่องจาก $u_4 = u_1,$ และแต่ละพจน์ขึ้นอยู่กับพจน์ก่อนหน้าเท่านั้น ลำดับจึงเป็นคาบ โดยมีคาบยาว 3 ดังนั้น $u_{16} = u_1 = \boxed{a}.$
u_{16} = u_1 = \boxed{a}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนด $f : \mathbb{R} \to \mathbb{R}$ เป็นฟังก์ชันที่สอดคล้องกับ \[f(f(x - y)) = f(x) f(y) - f(x) + f(y) - xy\]สำหรับทุก $x,$ $y.$ จงหาผลรวมของค่าที่เป็นไปได้ทั้งหมดของ $f(1)$.
กำหนด $a = f(0)$ และ $b = f(f(0))$. แทน $y = x$ ในสมการที่กำหนด เราจะได้ \[[f(x)]^2 - x^2 = b \quad (1)\]สำหรับทุก $x$. โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สำหรับ $x = 0$, $a^2 = b$. แทน $y = 0$ ในสมการที่กำหนด เราจะได้ \[f(f(x)) = (a - 1) f(x) + a \quad (2)\]สำหรับทุก $x$. แทน $f(x)$ สำหรับ $x$ ในสมการ (1) เราจะได้ \[[f(f(x))]^2 - ...
\boxed{-1}.
[ "วิเคราะห์", "ประเมิน" ]
กำหนดให้ $\omega$ เป็นจำนวนเชิงซ้อน ซึ่ง $\omega^7 = 1$ และ $\omega \ne 1.$ จงคำนวณค่าของ \[\omega^{16} + \omega^{18} + \omega^{20} + \dots + \omega^{54}.\]
ก่อนอื่น เราสามารถแยกตัวประกอบ $\omega^{16}$ ออกมาได้: \[\omega^{16} + \omega^{18} + \omega^{20} + \dots + \omega^{54} = \omega^{16} (1 + \omega^2 + \omega^4 + \dots + \omega^{38}).\]โดยสูตรอนุกรมเรขาคณิต, \[\omega^{16} (1 + \omega^2 + \omega^4 + \dots + \omega^{38}) = \omega^{16} \cdot \frac{1 - \omega^{40}}{1 - \omeg...
\omega^7 = 1,
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
คำนวณค่าที่แน่นอนของนิพจน์ \[|\pi - |\pi - 7||.\]เขียนคำตอบของคุณโดยใช้เฉพาะจำนวนเต็มและ $\pi,$ โดยไม่มีเครื่องหมายค่าสัมบูรณ์
เนื่องจาก $\pi < 7,$ \[|\pi - 7| = 7 - \pi.\]ดังนั้น, \[|\pi - |\pi - 7|| = |\pi - (7 - \pi)| = |2 \pi - 7|.\]เราทราบว่า $\pi \approx 3.1416 < \frac{7}{2},$ ดังนั้น \[|2 \pi - 7| = \boxed{7 - 2 \pi}.\]
\pi \approx 3.1416 < \frac{7}{2},
[ "วิเคราะห์", "ประเมิน" ]
กำหนดให้ $S$ เป็นเซตของจำนวนจริงบวก กำหนดให้ $f : S \to \mathbb{R}$ เป็นฟังก์ชันที่สอดคล้องกับ \[f(x) f(y) = f(xy) + 2005 \left( \frac{1}{x} + \frac{1}{y} + 2004 \right)\]สำหรับทุก $x,$ $y > 0.$ ให้ $n$ เป็นจำนวนของค่าที่เป็นไปได้ของ $f(2)$ และให้ $s$ เป็นผลรวมของค่าที่เป็นไปได้ทั้งหมดของ $f(2)$ จงหา $n \times s.$
กำหนดให้ $y = 1,$ เราได้ \[f(x) f(1) = f(x) + \frac{2005}{x} + 2005^2.\]ค่า $f(1)$ ไม่สามารถเป็น 1 ได้ ดังนั้นเราสามารถแก้หา $f(x)$ ได้เป็น \[f(x) = \frac{2005/x + 2005^2}{f(1) - 1}.\]โดยเฉพาะ \[f(1) = \frac{2005 + 2005^2}{f(1) - 1}.\]ดังนั้น $f(1)^2 - f(1) - 2005^2 - 2005 = 0,$ ซึ่งแยกตัวประกอบได้เป็น $(f(1) - 2006)(f...
n \times s = \boxed{\frac{4011}{2}}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กราฟของสมการ \[\sqrt{(x-3)^2 + (y+4)^2} + \sqrt{(x+5)^2 + (y-8)^2} = 20.\]เป็นวงรี จงหาความยาวระหว่างจุดโฟกัสของวงรี
กำหนดให้ $F_1 = (3, -4)$ และ $F_2 = (-5, 8)$ แล้ว สำหรับจุด $P = (x, y)$ ใดๆ เราสามารถเขียนสมการที่กำหนดใหม่ได้เป็น \[PF_1 + PF_2 = 20\]โดยสูตรระยะทาง ดังนั้น วงรีจะมีจุดโฟกัส $F_1$ และ $F_2$ ดังนั้นคำตอบคือ \[F_1F_2 = \sqrt{(3+5)^2 + (-4-8)^2} = \sqrt{8^2 + 12^2} = \boxed{4\sqrt{13}}.\]
F_2
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $a,$ $b,$ และ $c$ เป็นจำนวนจริงที่ต่างกัน ซึ่งสอดคล้องกับ \[\frac{a^3 + 6}{a} = \frac{b^3 + 6}{b} = \frac{c^3 + 6}{c}.\]จงหาค่าของ $a^3 + b^3 + c^3.$
กำหนดให้ \[k = \frac{a^3 + 6}{a} = \frac{b^3 + 6}{b} = \frac{c^3 + 6}{c}.\]แล้ว $a,$ $b,$ และ $c$ เป็นรากของสมการ \[k = \frac{x^3 + 6}{x},\]หรือ $x^3 - kx + 6 = 0.$ โดยใช้สูตรของ Vieta's, $a + b + c = 0.$ นอกจากนี้, \begin{align*} a^3 - ka + 6 &= 0, \\ b^3 - kb + 6 &= 0, \\ c^3 - kc + 6 &= 0. \end{align*}บวกสมการเหล่...
a^3 + b^3 + c^3 = k(a + b + c) - 18 = \boxed{-18}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาผลรวมของรากที่ 2007 ของ $(x-1)^{2007}+2(x-2)^{2006}+3(x-3)^{2005}+\cdots+2006(x-2006)^2+2007(x-2007)$
เนื่องจากสูตรของ Vieta's ถ้าเราทราบสัมประสิทธิ์ของพจน์ $x^{2007}$ และ $x^{2006}$ เราสามารถหาผลรวมของรากทั้งหมดได้ สัมประสิทธิ์ของพจน์ $x^{2007}$ ง่ายต่อการหา -- คือ 1. โดยใช้ทฤษฎีบททวินามใน $(x-1)^{2007}$ สัมประสิทธิ์ของพจน์ $x^{2006}$ คือ $-\tbinom{2007}{2006} + 2 = -2005$. ดังนั้น โดยสูตรของ Vieta's ผลรวมของรากทั้งหม...
\tfrac{-(-2005)}{1} = \boxed{2005}
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $z$ เป็นจำนวนเชิงซ้อน ซึ่ง \[|z - 12| + |z - 5i| = 13.\]จงหาค่าต่ำสุดที่เป็นไปได้ของ $|z|.$
โดยอสมการสามเหลี่ยม, \[|z - 12| + |z - 5i| = |z - 12| + |5i - z| \ge |(z - 12) + (5i - z)| = |-12 + 5i| = 13.\]แต่เราทราบว่า $|z - 12| + |z - 5i| = 13.$ วิธีเดียวที่ความเท่ากันจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อ $z$ อยู่บนส่วนของเส้นตรงที่เชื่อมต่อ 12 และ $5i$ ในระนาบเชิงซ้อน. [asy] unitsize(0.4 cm); pair Z = interp((0,5),(12,0...
h = \boxed{\frac{60}{13}}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $a_0=-2,b_0=1$, และสำหรับ $n\geq 0$, กำหนด \begin{align*}a_{n+1}&=a_n+b_n+\sqrt{a_n^2+b_n^2},\\b_{n+1}&=a_n+b_n-\sqrt{a_n^2+b_n^2}.\end{align*}จงหา $\frac{1}{a_{2012}} + \frac{1}{b_{2012}}.$
เราได้ว่า \begin{align*} \frac{1}{a_{n + 1}} + \frac{1}{b_{n + 1}} &= \frac{1}{a_n + b_n + \sqrt{a_n^2 + b_n^2}} + \frac{1}{a_n + b_n - \sqrt{a_n^2 + b_n^2}} \\ &= \frac{a_n + b_n - \sqrt{a_n^2 + b_n^2} + a_n + b_n + \sqrt{a_n^2 + b_n^2}}{(a_n + b_n)^2 - (a_n^2 + b_n^2)} \\ &= \frac{2a_n + 2b_n}{2a_n b_n} \\ &= \frac{1...
\frac{1}{a_n} + \frac{1}{b_n}
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
สำหรับจำนวนเต็ม $m$ บางจำนวน พหุนาม $x^3 - 2011x + m$ มีรากจำนวนเต็มสามราก คือ $a$, $b$, และ $c$ จงหา $|a| + |b| + |c|$
จากสูตรของ Vieta's \[\left\{ \begin{aligned} a + b + c &= 0 \\ ab+bc+ac&=-2011. \end{aligned} \right.\]เนื่องจาก $a+b=-c,$ สมการที่สองจะกลายเป็น $ab+(-c)c = -2011$, หรือ \[c^2 - ab= 2011.\]อย่างน้อยสองตัวใน $a, b, c$ ต้องมีเครื่องหมายเดียวกัน; โดยไม่เสียนัยทั่วไป ให้ $a$ และ $b$ มีเครื่องหมายเดียวกัน นอกจากนี้ เนื่องจา...
$\{a, b\} = \{-10, -39\}$
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
พหุนาม \[ax^4 + bx^3 + cx^2 + dx + e = 0\]มีสัมประสิทธิ์ที่เป็นจำนวนเต็ม และมีราก $-2,$ $5,$ $9,$ และ $-1/3.$ ถ้า $e$ เป็นจำนวนเต็มบวก จงหาค่าที่น้อยที่สุดที่เป็นไปได้ของ $e$
โดยทฤษฎีบทรากจำนวนเต็ม $-2,$ $5,$ และ $9$ ต้องหาร $e$ ลงตัว ดังนั้น $e$ ต้องมีค่าอย่างน้อย 90 พหุนาม \[(x + 2)(x - 5)(x - 9)(3x + 1) = 3x^4 - 35x^3 + 39x^2 + 287x + 90\]ตรงตามเงื่อนไขที่กำหนด ดังนั้นค่าที่น้อยที่สุดที่เป็นไปได้ของ $e$ คือ $\boxed{90}.$
\boxed{90}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
ถ้า $a = \log 9$ และ $b = \log 16,$ จงคำนวณ \[4^{a/b} + 3^{b/a}.\]
ก่อนอื่น เราได้ว่า \[\frac{a}{b} = \frac{\log 9}{\log 16} = \frac{\log 3^2}{\log 4^2} = \frac{2 \log 3}{2 \log 4} = \frac{\log 3}{\log 4}.\]ให้ $x = 4^{a/b}.$ แล้ว \[\log x = \log 4^{a/b} = \frac{a}{b} \log 4 = \frac{\log 3}{\log 4} \cdot {\log 4} = \log 3,\]ดังนั้น $x = 3.$ ให้ $y = 3^{b/a}.$ แล้ว \[\log y = \log 3...
x + y = \boxed{7}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $a,$ $b,$ $c,$ $d$ เป็นจำนวนจริง โดยที่ \[\frac{(a - b)(c - d)}{(b - c)(d - a)} = \frac{2}{5}.\]จงหาผลรวมของค่าที่เป็นไปได้ทั้งหมดของ \[\frac{(a - c)(b - d)}{(a - b)(c - d)}.\]
จากสมการที่กำหนดให้ $5(a - b)(c - d) = 2(b - c)(d - a),$ ซึ่งขยายได้เป็น \[5ac - 5ad - 5bc + 5bd = 2bd - 2ab - 2cd + 2ac.\]สมการนี้จะลดรูปเป็น $2ab + 3ac + 3bd + 2cd = 5ad + 5bc,$ ดังนั้น \[ad + bc = \frac{2ab + 3ac + 3bd + 2cd}{5}.\]จากนั้น \begin{align*} \frac{(a - c)(b - d)}{(a - b)(c - d)} &= \frac{ab - ad - bc + c...
$-\frac{3}{2}$
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $p(x)$ เป็นพหุนามกำลังสอง ซึ่ง $[p(x)]^3 - x$ หารด้วย $(x - 1)(x + 1)(x - 8)$ ลงตัว จงหา $p(13)$
โดยทฤษฎีบทเศษเหลือ เราต้องการให้ $[p(x)]^3 - x$ เท่ากับ 0 ที่ $x = 1,$ $x = -1,$ และ $x = 8.$ ดังนั้น $p(1) = 1,$ $p(-1) = -1,$ และ $p(8) = 2.$ เนื่องจาก $p(x)$ เป็นพหุนามกำลังสอง ให้ $p(x) = ax^2 + bx + c.$ แล้ว \begin{align*} a + b + c &= 1, \\ a - b + c &= -1, \\ 64a + 8b + c &= 2. \end{align*}แก้ระบบสมการนี้ เราจ...
p(13) = -\frac{2}{21} \cdot 13^2 + 13 + \frac{2}{21} = \boxed{-3}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
สมมติว่า $x,$ $y,$ และ $z$ เป็นจำนวนบวกสามจำนวนที่สอดคล้องกับสมการ $xyz = 1,$ $x + \frac {1}{z} = 5,$ และ $y + \frac {1}{x} = 29.$ จงหา $z + \frac {1}{y}.$
ให้ $t = z + \frac{1}{y}.$ สังเกตว่า \[\left(x+\frac{1}{z}\right)\left(y+\frac{1}{x}\right)\left(z+\frac{1}{y}\right) = xyz + x+y+z + \frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z} + \frac{1}{xyz}.\]แทนค่าที่ทราบ เราได้ \[5 \cdot 29 \cdot t = 1 + (5 + 29 + t) + 1,\]หรือ $145t = 36 + t.$ ดังนั้น $t = \frac{36}{144} = \boxed{\frac...
t = \frac{36}{144} = \boxed{\frac{1}{4}}\,.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
สำหรับวงรี $16x^2 - 64x + y^2 + 4y + 4 = 0,$ จงหา khoảng cáchระหว่างจุดโฟกัส
จัดรูปสมการโดยวิธีการเติมกำลังสองใน $x$ และ $y,$ เราจะได้ \[16(x - 2)^2 + (y + 2)^2 = 64.\]แล้ว \[\frac{(x - 2)^2}{4} + \frac{(y + 2)^2}{64} = 1.\]ดังนั้น $a = 8$ และ $b = 2,$ ดังนั้น $c = \sqrt{a^2 - b^2} = \sqrt{60} = 2 \sqrt{15}.$ ดังนั้น ระยะห่างระหว่างจุดโฟกัสคือ $2c = \boxed{4 \sqrt{15}}.$
2c = \boxed{4 \sqrt{15}}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
หกส่วนโค้งของพาราโบลา $y = x^2$ ที่เท่ากันถูกจัดเรียงในระนาบ โดยที่จุดยอดแต่ละจุดสัมผัสกับวงกลม และพาราโบลาแต่ละส่วนสัมผัสกับเพื่อนบ้านของมันสองส่วน จงหา半徑ของวงกลม [asy] unitsize(1 cm); real func (real x) { return (x^2 + 3/4); } path parab = graph(func,-1.5,1.5); draw(parab); draw(rotate(60)*(parab)); draw(rotate...
ให้ $r$ เป็นรัศมีของวงกลม จากนั้นเราสามารถสมมติได้ว่ากราฟของพาราโบลาส่วนหนึ่งคือ $y = x^2 + r.$ เนื่องจาก $\tan 60^\circ = \sqrt{3},$ พาราโบลา $y = x^2 + r$ จะสัมผัสกับเส้น $y = x \sqrt{3}.$ [asy] unitsize(1 cm); real func (real x) { return (x^2 + 3/4); } path parab = graph(func,-1.5,1.5); draw(dir(240)--3*dir(6...
r = \boxed{\frac{3}{4}}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
สองจำนวนจริง $x$ และ $y$ สอดคล้องกับ $x-y=4$ และ $x^3-y^3=28$. จงคำนวณค่า $xy$.
วิธีที่ 1. สมการแรกให้ $x = y+4$. แทนค่าลงในสมการที่สอง เราได้ \[(y+4)^3 - y^3 = 28 \implies 12y^2 + 48y + 36 = 0.\]ดังนั้น $y^2 + 4y + 3 = 0$ ดังนั้น $(y+1)(y+3) = 0$. ดังนั้น $y=-1$ และ $x=y+4=3$ หรือ $y=-3$ และ $x=y+4=1$. ในกรณีใดก็ตาม $xy = \boxed{-3}$. วิธีที่ 2. สมการที่สองแยกตัวประกอบโดยผลต่างของกำลังสาม ดังนี้...
xy = \frac{-9}{3} = \boxed{-3}
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาสมการเส้นกำกับเฉียงของกราฟของ $\frac{2x^2+7x+10}{2x+3}$? ใส่นำเสนอคำตอบของคุณในรูป $y = mx + b.$
การหารพหุนามยาวให้ผลลัพธ์ดังนี้ \[ \begin{array}{c|ccc} \multicolumn{2}{r}{x} & +2 \\ \cline{2-4} 2x+3 & 2x^2&+7x&+10 \\ \multicolumn{2}{r}{2x^2} & +3x & \\ \cline{2-3} \multicolumn{2}{r}{0} & 4x & +10 \\ \multicolumn{2}{r}{} & 4x & +6 \\ \cline{3-4} \multicolumn{2}{r}{} & 0 & 4 \\ \end{array} \]ดังนั้น เราสามารถเ...
\boxed{y = x+2}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดบริเวณ $S$ ในระนาบเชิงซ้อนโดย \begin{align*} S = \{x + iy: - 1\le x\le1, - 1\le y\le1\}. \end{align*} เลือกจำนวนเชิงซ้อน $z = x + iy$ จาก $S$ โดยสุ่มอย่างสม่ำเสมอ จงหาความน่าจะเป็นที่ $\left(\frac34 + \frac34i\right)z$ ก็อยู่ใน $S$ ด้วย
เราสามารถคำนวณได้โดยตรงว่า \[\left(\frac34 + \frac34i\right)z = \left(\frac34 + \frac34i\right)(x + iy) = \frac{3(x-y)}4 + \frac{3(x+y)}4 \cdot i.\]จำนวนเชิงซ้อนนี้จะอยู่ใน $S$ ก็ต่อเมื่อ $-1 \leq \frac{3(x-y)}4 \leq 1$ และในเวลาเดียวกัน $-1 \leq \frac{3(x+y)}4 \leq 1$ ซึ่งจะได้ว่า $|x-y|\leq\frac 43$ และ $|x+y|\leq\fr...
\frac{ [S\cap T]}4 = \frac{ 4 - \frac 89 }4 = 1 - \frac 29 = \boxed{\frac 79}
[ "unknown" ]
กำหนดให้ $S$ เป็นเซตของจำนวนจริงบวก และกำหนดให้ $f : S \to \mathbb{R}$ เป็นฟังก์ชันที่สอดคล้องกับ \[f(x) f(y) = f(xy) + 2005 \left( \frac{1}{x} + \frac{1}{y} + 2004 \right)\]สำหรับทุก $x,$ $y > 0.$ กำหนดให้ $n$ เป็นจำนวนของค่าที่เป็นไปได้ของ $f(2)$ และกำหนดให้ $s$ เป็นผลรวมของค่าที่เป็นไปได้ทั้งหมดของ $f(2)$ จงหา $n \...
กำหนดให้ $y = 1,$ เราได้ \[f(x) f(1) = f(x) + \frac{2005}{x} + 2005^2.\]ค่า $f(1)$ ไม่สามารถเป็น 1 ดังนั้นเราสามารถแก้สมการเพื่อหา $f(x)$ ได้ \[f(x) = \frac{2005/x + 2005^2}{f(1) - 1}.\]โดยเฉพาะ \[f(1) = \frac{2005 + 2005^2}{f(1) - 1}.\]ดังนั้น $f(1)^2 - f(1) - 2005^2 - 2005 = 0,$ ซึ่งแยกตัวประกอบได้เป็น $(f(1) - 2006)...
n \times s = \boxed{\frac{4011}{2}}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาเศษที่เหลือเมื่อ $x^{100}$ หารด้วย $(x + 1)^3.$
เราสามารถเขียนได้ว่า \begin{align*} x^{100} &= [(x + 1) - 1]^{100} \\ &= (x + 1)^{100} - \binom{100}{1} (x + 1)^{99} + \binom{100}{2} (x + 1)^{98} + \dots - \binom{100}{97} (x + 1)^3 + \binom{100}{98} (x + 1)^2 - \binom{100}{99} (x + 1) + 1. \end{align*}เมื่อหารด้วย $(x + 1)^3$ เศษที่เหลือคือ \[\binom{100}{98} (x + 1)^...
(x + 1)^3,
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
จงหาค่า $x$ (จำนวนจริงและจำนวนเชิงซ้อน) ทั้งหมดที่เป็นคำตอบของสมการ \[x^4+64=0.\]ใส่คำตอบทั้งหมดที่คั่นด้วยเครื่องหมายจุลภาค
เราสามารถแยกตัวประกอบ $x^4+64$ เป็นผลต่างของกำลังสองได้: \begin{align*} x^4+64 &= (x^2)^2 - (8i)^2 \\ &= (x^2-8i)(x^2+8i). \end{align*}ดังนั้น คำตอบคือรากที่สองของ $8i$ และ $-8i$. รากที่สองของ $i$ คือ $\pm\left(\frac{\sqrt 2}2+\frac{\sqrt 2}2i\right)$. ดังนั้น รากที่สองของ $8i$ คือ $\pm\sqrt 8\left(\frac{\sqrt 2}2+\fr...
x=\boxed{2+2i,\,-2-2i,\,-2+2i,\,2-2i}
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
คำนวณ \[\prod_{n = 1}^{13} \frac{n(n + 2)}{(n + 4)^2}.\]
เขียนผลคูณออกมา เราจะได้ \[\frac{1 \cdot 3}{5^2} \cdot \frac{2 \cdot 4}{6^2} \cdot \frac{3 \cdot 5}{7^2} \dotsm \frac{11 \cdot 13}{15^2} \cdot \frac{12 \cdot 14}{16^2} \cdot \frac{13 \cdot 15}{17^2}.\]ตัวประกอบ 5 สองตัวในตัวเศษจะตัดกันกับตัวประกอบ 3 สองตัวในตัวส่วน ตัวประกอบ 6 สองตัวในตัวเศษจะตัดกันกับตัวประกอบ 6 สองตั...
[ "วิเคราะห์", "ประเมิน" ]
กำหนด $f_{1}(x)=\sqrt{1-x}$, และสำหรับจำนวนเต็ม $n \geq 2$, กำหนด \[f_{n}(x)=f_{n-1}\left(\sqrt{n^2 - x}\right).\]ให้ $N$ เป็นค่าที่มากที่สุดของ $n$ ที่ทำให้โดเมนของ $f_n$ ไม่ว่างเปล่า สำหรับค่า $N$ นี้ โดเมนของ $f_N$ ประกอบด้วยจุดเดียว $\{c\}.$ จงคำนวณ $c.$
ฟังก์ชัน $f_{1}(x)=\sqrt{1-x}$ ถูกนิยามเมื่อ $x\leq1$. ต่อไปนี้ \[f_{2}(x)=f_{1}(\sqrt{4-x})=\sqrt{1-\sqrt{4-x}}.\]เพื่อให้ถูกนิยาม เราต้องมี $4-x\ge0$ หรือ $x \le 4,$ และจำนวน $\sqrt{4-x}$ ต้องอยู่ในโดเมนของ $f_1,$ ดังนั้น $\sqrt{4-x} \le 1,$ หรือ $x \ge 3.$ ดังนั้น โดเมนของ $f_2$ คือ $[3, 4].$ ในทำนองเดียวกัน สำหรับ...
c = \boxed{-231}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $ f(x) = x^3 + x + 1$. สมมติว่า $ g$ เป็นพหุนามดีกรีสาม ซึ่ง $ g(0) = - 1$, และรากของ $ g$ เป็นกำลังสองของรากของ $ f$. จงหา $ g(9)$.
กำหนดให้ $r,$ $s,$ และ $t$ เป็นรากของ $f(x)$, ดังนั้น $f(x)=(x-r)(x-s)(x-t)$. แล้ว $r^2,$ $s^2,$ และ $t^2$ เป็นรากของ $g$, ดังนั้นเราสามารถเขียน \[g(x) = A(x-r^2)(x-s^2)(x-t^2)\]สำหรับค่าคงที่ $A$ บางค่า. แทน $x=0$, เราได้ \[-1 = -Ar^2s^2t^2.\]เราทราบว่า $rst = -1$ โดย Vieta, ดังนั้น \[-1 = -A(-1)^2 = -A\]และ $A=1$. แ...
899
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดให้ $x$ และ $y$ เป็นจำนวนจริง โดยที่ \[xy - \frac{x}{y^2} - \frac{y}{x^2} = 3.\]จงหาผลรวมของค่า $(x - 1)(y - 1)$ ที่เป็นไปได้ทั้งหมด
จากสมการที่กำหนดให้ $x^3 y^3 - x^3 - y^3 = 3x^2 y^2,$ หรือ \[x^3 y^3 - x^3 - y^3 - 3x^2 y^2 = 0.\]เราสามารถแยกตัวประกอบได้ดังนี้ \[a^3 + b^3 + c^3 - 3abc = (a + b + c)(a^2 + b^2 + c^2 - ab - ac - bc).\]โดยที่ $a = xy,$ $b = -x,$ และ $c = -y,$ เราได้ \[x^3 y^3 - x^3 - y^3 - 3x^2 y^2 = (xy - x - y)(a^2 + b^2 + c^2 - ab -...
\boxed{5}.
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]
กำหนดกราฟของ $y = f(x)$ ดังนี้ [asy] unitsize(0.5 cm); real func(real x) { real y; if (x >= -3 && x <= 0) {y = -2 - x;} if (x >= 0 && x <= 2) {y = sqrt(4 - (x - 2)^2) - 2;} if (x >= 2 && x <= 3) {y = 2*(x - 2);} return(y); } int i, n; for (i = -5; i <= 5; ++i) { draw((i,-5)--(i,5),gray(0.7)); draw((-5...
ถ้า $x \ge 0,$ แล้ว $f(|x|) = f(x).$ และถ้า $x < 0,$ แล้ว $f(|x|) = f(-x).$ ดังนั้น กราฟของ $y = |f(x)|$ จะได้มาจากการนำส่วนของกราฟ $y = f(x)$ ที่อยู่ทางขวาของแกน $y$ มาทำสำเนาโดยสะท้อนมันผ่านแกน $y.$ กราฟที่ถูกต้องคือ $oxed{ ext{A}}.$
$oxed{ ext{A}}.$
[ "จำ", "เข้าใจ", "ประยุกต์" ]
จงหาโดเมนของฟังก์ชัน $g(x) = \frac{3x+1}{x+8}$ แสดงคำตอบในรูปของสัญกรณ์ช่วง
สูตรของ $g(x)$ มีค่าที่นิยามไว้เว้นแต่ส่วนของมันจะเป็น 0; ดังนั้นเราต้องแยก $-8$ ออกจากโดเมน โดเมนของ $g(x)$ คือ $\boxed{(-\infty, -8) \cup (-8, \infty)}$.
\boxed{(-\infty, -8) \cup (-8, \infty)}
[ "วิเคราะห์", "ประยุกต์" ]