Всероссийская олимпиада школьников по математике, 11 класс, 2012 год
дата проведения: 19 октября 2012 - 30 октября 2012
Задача 5.
Решите систему уравнений:
$\left\{\begin{array}{l}xy = 1\\x + y + \cos^2z = 2\end{array}\right.$
Ответ на Задачу 5.
Ответ: $x = y = 1$; $\displaystyle z = \frac{π}{2} + πn$, где $n∈Z$.
Решение:
Из первого уравнения $x$, $y$ оба положительны или оба отрицательны. Но из второго уравнения $x + y≥1$, поэтому они оба положительны. Тогда, применив неравенство о средних и использовав первое уравнение системы, получим: $x + y≥2\sqrt{xy} = 2$.
Так как $∀z∈R$ выполняется $\cos^2z≥0$, то из второго уравнения следует, что $x + y = 2$ и $\cos z = 0$. Откуда $x = y = 1$; $\displaystyle z = \frac{π}{2} + πn$, где $n∈Z$.