Задание 16. Вычисления и преобразования. ЕГЭ 2027 по математике (базовой)
Средний процент выполнения: 62.2%
Алгоритм решения задания 16:
- Проанализировать данное числовое выражение и определить все используемые в нём операции.
- Установить порядок выполнения действий с учётом скобок и приоритетов арифметических операций.
- При необходимости упростить отдельные части выражения до начала основных вычислений.
- Последовательно выполнить вычисления, контролируя корректность каждого шага.
- Сопоставить полученное значение с ожидаемым порядком величины.
Подпишись на суперполезные материалы
Задачи для практики
Задача 1
Выберите верные высказывания:
- ${cos(π/4)} = {cos({5π}/4)}$
- ${sin(π/6)} = −{sin({7π}/6)}$
- ${sin(π/3)} = {sin({2π}/3)}$
- ${cos(π/3)} = −{cos({4π}/3)}$
- ${tg(π/4)} = {tg({5π}/4)}$
- ${sin(π/4)} = −{sin({3π}/4)}$
В ответ укажите номера высказываний без пробелов и знаков препинания.
Решение
Решение
Шаг 1: Вспоминаем геометрический смысл синуса и косинуса
На единичной окружности точке с углом α соответствует точка M(x; y), где:
- косинус — это проекция точки M на ось x: cos α = x;
- синус — это проекция точки M на ось y: sin α = y.
Значит, чтобы сравнить значения синусов или косинусов двух углов, достаточно сравнить соответствующие координаты x или y точек на окружности.
Тангенс — это отношение sin/cos, то есть отношение координаты y к координате x. Значит, tg α = tg β тогда и только тогда, когда точки лежат на одной прямой, проходящей через начало координат (на одном луче или на противоположных лучах одной прямой).
Шаг 2: Проверяем утверждение 1
${cos(π/4)} = {cos({5π}/4)}$.
Угол $π/4$ — это I четверть, точка находится в правой верхней части окружности, x > 0, значит $cos(π/4)$ > 0.
Угол ${5π}/4 = π + π/4$ — это III четверть, точка симметрична точке $π/4$ относительно начала координат, значит x < 0,$ cos({5π}/4)$ < 0.
Положительное число не может равняться отрицательному. Неверно.
Шаг 3: Проверяем утверждение 2
${sin(π/6)} = −{sin({7π}/6)}$.
Угол $π/6$ — это I четверть, y > 0, значит $sin(π/6)$ > 0.
Угол ${7π}/6 = π + π/6$ — это III четверть, точка симметрична точке $π/6$ относительно начала координат, значит y < 0, $sin({7π}/6)$ < 0.
Тогда $−sin({7π}/6) > 0$, и по модулю это то же самое значение, что и $sin(π/6)$, так как точки симметричны относительно начала координат (их координаты y равны по модулю и противоположны по знаку).
Значит, $sin(π/6) = −sin({7π}/6)$. Верно.
Шаг 4: Проверяем утверждение 3
${sin(π/3)} = {sin({2π}/3)}$.
Угол $π/3$ — это I четверть, угол ${2π}/3 = π − π/3$ — это II четверть.
Эти точки симметричны относительно оси y. При симметрии относительно оси y координата x меняет знак, а координата y сохраняется.
Значит, y-координаты (то есть синусы) у этих точек одинаковы: $sin(π/3) = sin({2π}/3)$. Верно.
Шаг 5: Проверяем утверждение 4
${cos(π/3)} = −{cos({4π}/3)}$.
Угол $π/3$ — это I четверть, $x > 0$, $cos(π/3) > 0$.
Угол ${4π}/3 = π + π/3$ — это III четверть, точка симметрична точке $π/3$ относительно начала координат, значит $x < 0, cos({4π}/3) < 0$.
По модулю косинусы равны (точки симметричны относительно начала координат, координаты x равны по модулю и противоположны по знаку), значит $−cos({4π}/3) > 0$ и равно $cos(π/3)$. Верно.
Шаг 6: Проверяем утверждение 5
${tg(π/4)} = {tg({5π}/4)}$.
Угол $π/4$ — I четверть, точка лежит на луче, выходящем из начала координат под углом 45°.
Угол ${5π}/4 = π + π/4$ — III четверть, точка лежит на том же луче, но в противоположном направлении (то есть на той же прямой, проходящей через начало координат).
Тангенс — это отношение y/x, то есть угловой коэффициент прямой OM. Для точек, лежащих на одной прямой с началом координат, угловой коэффициент одинаков. Значит, $tg(π/4) = tg({5π}/4)$. Верно.
Шаг 7: Проверяем утверждение 6
${sin(π/4)} = −{sin({3π}/4)}$.
Угол $π/4 $— I четверть, $y > 0, sin(π/4) > 0$.
Угол ${3π}/4 = π − π/4$ — II четверть. Точки $π/4$ и ${3π}/4$ симметричны относительно оси y, значит их y-координаты равны: $sin({3π}/4) = sin(π/4) > 0$.
Тогда $−sin({3π}/4) < 0$, а $sin(π/4) > 0$, значит равенство невозможно. Неверно.
Задача 2
Выберите верные высказывания:
- Угол ${2π}/{3}$ лежит в IV четверти.
- Угол ${7π}/{4}$ лежит в III четверти.
- Угол ${π}/{6}$ лежит в I четверти.
- Угол ${5π}/{6}$ лежит во II четверти.
- Угол ${4π}/{3}$ лежит во II четверти.
- Угол ${11π}/{6}$ лежит в IV четверти.
В ответ укажите номера высказываний без пробелов и знаков препинания.
Решение
Решение
Шаг 1: Вспоминаем границы координатных четвертей
На единичной окружности четверти ограничены углами (в радианах):
- I четверть: от 0 до ${π}/{2}$
- II четверть: от ${π}/{2}$ до π
- III четверть: от π до ${3π}/{2}$
- IV четверть: от ${3π}/{2}$ до 2π
Шаг 2: Приводим все углы к общему знаменателю 6
Чтобы удобно сравнивать углы с границами четвертей, запишем границы тоже со знаменателем 6:
- 0 = ${0}/{6}$π
- ${π}/{2} = {3π}/{6}$
- π = ${6π}/{6}$
- ${3π}/{2} = {9π}/{6}$
- 2π = ${12π}/{6}$
Теперь четверти выглядят так:
- I: от ${0π}/{6}$ до ${3π}/{6}$
- II: от ${3π}/{6}$ до ${6π}/{6}$
- III: от ${6π}/{6}$ до ${9π}/{6}$
- IV: от ${9π}/{6}$ до ${12π}/{6}$
Шаг 3: Сравниваем каждый угол с границами
- 1. ${2π}/{3} = {4π}/{6}$. Сравниваем: ${3π}/{6} < {4π}/{6} < {6π}/{6}$, значит II четверть. Утверждение неверно.
- 2. ${7π}/{4} = {10{,}5π}/{6}$ (умножили числитель и знаменатель на 1,5). Сравниваем: ${9π}/{6} < {10{,}5π}/{6} < {12π}/{6}$, значит IV четверть. Утверждение неверно.
- 3. ${π}/{6} = {1π}/{6}$. Сравниваем: ${0π}/{6} < {1π}/{6} < {3π}/{6}$, значит I четверть. Верно.
- 4. ${5π}/{6} = {5π}/{6}$. Сравниваем: ${3π}/{6} < {5π}/{6} < {6π}/{6}$, значит II четверть. Верно.
- 5. ${4π}/{3} = {8π}/{6}$. Сравниваем: ${6π}/{6} < {8π}/{6} < {9π}/{6}$, значит III четверть. Утверждение неверно.
- 6. ${11π}/{6} = {11π}/{6}$. Сравниваем: ${9π}/{6} < {11π}/{6} < {12π}/{6}$, значит IV четверть. Верно.
Задача 3
Найдите значение выражения:
$2^{4√3+2} · 16^{1-√3}$
Решение
Шаг 1. Приведение к общему основанию
Представим число $16$ как $2^4$:
$16^{1-√3} = (2^4)^{1-√3} = 2^{4 · (1-√3)} = 2^{4 - 4√3}$
Шаг 2. Перемножение степеней
Применим свойство произведения степеней $a^m · a^n = a^{m+n}$:
$2^{4√3+2} · 2^{4 - 4√3} = 2^{(4√3 + 2) + (4 - 4√3)}$
Заметим, что иррациональные слагаемые $4√3$ и $-4√3$ взаимно уничтожаются:
$2^{2 + 4} = 2^6 = 64$
Задача 4
Найдите значение выражения:
${(log_2{20})^2 - (log_2{5})^2} / {log_2{100}}$
Решение
Шаг 1. Разложение числителя по формуле разности квадратов
Применим формулу сокращенного умножения к числителю выражения:
${(log_2{20} - log_2{5}) · (log_2{20} + log_2{5})} /{ log_2{100}}$
Шаг 2. Упрощение скобок через свойства логарифмов
1) Вычислим первую скобку (разность логарифмов равна логарифму частного): $log_2{20} - log_2{5} = log_2{20 / 5} = log_2{4} = 2$
2) Вычислим вторую скобку (сумма логарифмов равна логарифму произведения): $log_2{20} + log_2{5} = log_2{20 · 5} = log_2{100}$
Шаг 3. Финальный расчет и сокращение
Подставим полученные значения скобок обратно в числитель дроби:
${2 · log_2{100}} / {log_2{100}}$
Логарифм $log_2{100}$ в числителе и знаменателе полностью сокращается, остаётся только целое число:
2
Ответ: 2
Задача 5
Выберите верные высказывания:
- ${sin(333°)} < 0$
- ${tg(17°)} > 0$
- ${cos(200°)} > 0$
- ${ctg(100°)} > 0$
- ${sin(150°)} < 0$
- ${cos(300°)} > 0$
В ответ укажите номера высказываний без пробелов и знаков препинания.
Решение
Решение
Шаг 1: Вспоминаем геометрический смысл синуса и косинуса
На единичной окружности точке с углом α соответствует точка M(x; y), где:
- синус — проекция на ось y: sin α = y;
- косинус — проекция на ось x: cos α = x.
Значит, знак синуса совпадает со знаком y, а знак косинуса — со знаком x.
Шаг 2: Вспоминаем знаки координат по четвертям
- I четверть (0°–90°): x > 0, y > 0 → sin > 0, cos > 0, tg > 0, ctg > 0.
- II четверть (90°–180°): x < 0, y > 0 → sin > 0, cos < 0, tg < 0, ctg < 0.
- III четверть (180°–270°): x < 0, y < 0 → sin < 0, cos < 0, tg > 0, ctg > 0.
- IV четверть (270°–360°): x > 0, y < 0 → sin < 0, cos > 0, tg < 0, ctg < 0.
Знаки tg и ctg определяем через отношения: ${tg α} = {sin α}/{cos α}$, ${ctg α} = {cos α}/{sin α}$.
Шаг 3: Определяем четверть для каждого угла и знак функции
- 1. 333° = 360° − 27° — это IV четверть. В IV четверти y < 0, значит sin(333°) < 0. Верно.
- 2. 17° — это I четверть. В I четверти sin > 0, cos > 0, значит tg(17°) = sin/cos > 0. Верно.
- 3. 200° = 180° + 20° — это III четверть. В III четверти x < 0, значит cos(200°) < 0. Неверно.
- 4. 100° = 90° + 10° — это II четверть. В II четверти cos < 0, sin > 0, значит ctg(100°) = cos/sin < 0. Неверно.
- 5. 150° = 90° + 60° — это II четверть. В II четверти y > 0, значит sin(150°) > 0, а не < 0. Неверно.
- 6. 300° = 360° − 60° — это IV четверть. В IV четверти x > 0, значит cos(300°) > 0. Верно.
Задача 6
Найдите значение выражения:
$log_{1/9}{√3}$
Решение
Шаг 1. Приведение элементов к основанию 3
1) Представим основание логарифма в виде степени: $1/9 = 1 / 3^2 = 3^{-2}$
2) Представим подлогарифмический корень в виде дробной степени: $√3 = 3^{1/2}$
Запишем получившийся логарифм: $log_{3^{-2}}{3^{1/2}}$
Шаг 2. Вынесение показателей степеней
Вынесем степень подлогарифмического выражения вперед как множитель (в числитель), а степень основания логарифма — как делитель (в знаменатель):
$(1/2) / (-2) · log_3{3}$
Поскольку $log_3{3} = 1$, получаем обыкновенную дробь: $-1/4$. Переведем её в десятичный вид.
Ответ: -0.25
Задача 7
Выберите верные высказывания о знаках тригонометрических функций в координатных четвертях:
- Синус угла во II четверти положителен.
- Косинус угла в III четверти отрицателен.
- Тангенс угла во II четверти положителен.
- Котангенс угла в IV четверти отрицателен.
- Синус угла в IV четверти отрицателен.
- Косинус угла в I четверти отрицателен.
В ответ укажите номера высказываний без пробелов и знаков препинания.
Решение
Решение
Шаг 1: Вспоминаем геометрический смысл синуса и косинуса
Рассмотрим единичную окружность. Пусть углу α соответствует точка M(x; y) на окружности.
Тогда:
- синус — это проекция точки M на ось y, то есть sin α = y;
- косинус — это проекция точки M на ось x, то есть cos α = x.
Значит, знак синуса совпадает со знаком координаты y, а знак косинуса — со знаком координаты x.
Шаг 2: Вспоминаем знаки координат x и y по четвертям
- I четверть: x > 0, y > 0.
- II четверть: x < 0, y > 0.
- III четверть: x < 0, y < 0.
- IV четверть: x > 0, y < 0.
Отсюда сразу получаем знаки синуса и косинуса:
- sin α > 0 в I и II четвертях; sin α < 0 в III и IV четвертях.
- cos α > 0 в I и IV четвертях; cos α < 0 во II и III четвертях.
Шаг 3: Находим знаки тангенса и котангенса через синус и косинус
По определению:
Знак дроби определяется знаками числителя и знаменателя. Значит:
- tg α > 0, когда sin α и cos α одного знака (I и III четверти);
- tg α < 0, когда sin α и cos α разных знаков (II и IV четверти);
- ctg α имеет тот же знак, что и tg α, так как ctg α = 1/tg α.
Шаг 4: Сводим всё в таблицу знаков по четвертям
- I четверть: sin > 0, cos > 0, tg > 0, ctg > 0.
- II четверть: sin > 0, cos < 0, tg < 0, ctg < 0.
- III четверть: sin < 0, cos < 0, tg > 0, ctg > 0.
- IV четверть: sin < 0, cos > 0, tg < 0, ctg < 0.
Шаг 5: Проверяем каждое утверждение
- 1. Синус во II четверти: y > 0, значит sin > 0 — верно.
- 2. Косинус в III четверти: x < 0, значит cos < 0 — верно.
- 3. Тангенс во II четверти: sin > 0, cos < 0, их отношение отрицательно → tg < 0. Утверждение неверно.
- 4. Котангенс в IV четверти: cos > 0, sin < 0, их отношение отрицательно → ctg < 0 — верно.
- 5. Синус в IV четверти: y < 0, значит sin < 0 — верно.
- 6. Косинус в I четверти: x > 0, значит cos > 0, а не отрицателен. Утверждение неверно.
Задача 8
Найдите значение выражения:
$log_5{250} - log_5{2} + log_2{0.25}$
Решение
Шаг 1. Преобразование первых двух логарифмов
Свернем разность логарифмов по свойству деления подлогарифмических выражений:
$log_5{250} - log_5{2} = log_5{250 / 2} = log_5{125}$
Так как $5^3 = 125$, значение этого логарифма равно 3.
Шаг 2. Вычисление третьего логарифма
Переведем десятичную дробь в обыкновенную и представим её в виде степени с основанием 2:
$0.25 = 1/4 = 2^{-2}$
Тогда логарифм равен: $log_2{2^{-2}} = -2$
Шаг 3. Финальный расчет
Сложим полученные результаты вычислений:
$3 + (-2) = 1$
Ответ: 1
Задача 9
Найдите значение выражения:
$5^{log_3{54}} / 5^{log_3{2}}$
Решение
Шаг 1. Вычитание показателей
Объединим дробь, вычтя показатели степени:
$5^{log_3{54} - log_3{2}}$
Шаг 2. Преобразование разности логарифмов
Применим свойство деления подлогорифмических выражений:
$log_3{54} - log_3{2} = log_3{54 / 2} = log_3{27}$
Шаг 3. Итоговый расчет
Получаем выражение: $5^{log_3{27}}$. Так как $log_3{27} = 3$ (поскольку $3^3 = 27$), то:
$5^3 = 125$
Задача 10
Найдите значение выражения:
$log_2{log_2{log_3{81}}}$
Решение
Шаг 1. Вычисление внутреннего логарифма
Найдем значение самого глубокого логарифма. Так как $3^4 = 81$, то:
$log_3{81} = 4$
Подставим этот результат в выражение: $log_2{log_2{4}}$
Шаг 2. Вычисление среднего логарифма
Теперь найдем значение следующего логарифма. Так как $2^2 = 4$, то:
$log_2{4} = 2$
Подставим этот результат во внешний логарифм: $log_2{2}$
Шаг 3. Финальный расчет
Логарифм числа по тому же основанию равен единице:
$log_2{2} = 1$
Ответ: 1
Задача 11
Переведите угол 330° в радианы.
Известно, что полученный угол можно записать в виде ${x · π}/{6}$, где x — некоторое целое число.
Найдите это число x и укажите его в ответе (то есть в ответ запишите только число, которое должно стоять вместо знака «?» в выражении ${? · π}/{6}$).
Решение
Решение
Шаг 1: Вспоминаем связь между градусами и радианами
Полный оборот составляет 360°, что соответствует 2π радиан. Значит:
Отсюда получаем формулу перевода градусов в радианы: нужно умножить угол в градусах на ${π}/{180}$.
Шаг 2: Переводим 330° в радианы
Умножаем 330° на ${π}/{180}$:
Шаг 3: Сокращаем дробь
Разделим числитель и знаменатель на 30:
Шаг 4: Записываем ответ в нужном виде
Получили ${11π}/{6}$, значит, вместо «?» в выражении ${? · π}/{6}$ нужно подставить число 11.
В ответ записываем именно это число.
Задача 12
Переведите угол ${19π}/{8}$ радиан в градусы.
Решение
Решение
Шаг 1: Вспоминаем связь между радианами и градусами
Полный оборот составляет 360°, что соответствует 2π радиан. Значит:
Отсюда получаем формулу перевода радиан в градусы: нужно умножить угол в радианах на ${180°}/{π}$.
Шаг 2: Применяем формулу перевода
Умножаем заданный угол на ${180°}/{π}$:
Шаг 3: Вычисляем
Сократим 180 и 8 на 4: ${180}/{8} = {45}/{2}$.
Задача 13
Найдите значение выражения: ${67sin(44°)}/{cos(46°)}$.
Решение
Решение
Шаг 1: Замечаем связь между углами
Сложим углы: 44° + 46° = 90°. Значит, 44° = 90° − 46°.
Шаг 2: Применяем формулу дополнительных углов
По формуле sin(90° − α) = cos α получаем:
Шаг 3: Подставляем в исходное выражение
Задача 14
Найдите значение выражения:
$4^{1 + log_2{5}}$
Решение
Шаг 1. Разложение степени на множители
Применим свойство произведения степеней и разобьем выражение на два множителя:
$4^{1 + log_2{5}} = 4^1 · 4^{log_2{5}} = 4 · 4^{log_2{5}}$
Шаг 2. Вычисление логарифмической части
Преобразуем основание 4 во втором множителе, чтобы оно совпало с основанием логарифма:
$4^{log_2{5}} = (2^2)^{log_2{5}} = 2^{2 · log_2{5}}$
Внесем множитель 2 в показатель подлогарифмического выражения:
$2^{log_2{5^2}} = 2^{log_2{25}}$
По основному логарифмическому тождеству получаем: 25.
Шаг 3. Финальный расчет
Перемножим результаты первого и второго шагов:
$4 · 25 = 100$
Ответ: 100
Задача 15
Найдите значение выражения:
$49^{log_7{3} + log_7{2}}$
Решение
Шаг 1. Упрощение показателя степени
Свернем сумму логарифмов по свойству произведения:
$log_7{3} + log_7{2} = log_7{(3 · 2)} = log_7{6}$
Шаг 2. Вычисление значения степени
Подставим свернутый логарифм в показатель и преобразуем основание $49 = 7^2$:
$49^(log_7{6}) = (7^2)^(log_7{6}) = 7^(2 · log_7{6}) = 7^(log_7 {(6^2)}) = 7^(log_7{36})$
По основному логарифмическому тождеству: $7^(log_7{36}) = 36$.
Задача 16
Найдите значение выражения ${√^5{14}⋅ √^5{16}} / {√^5{7}}$.
Решение
${√^5{14} · √^5{16}}/{√^5{7}} = {√^5{14 · 16}}/{√^5{7}} = √^5{{14 · 16}/{7}} = √^5{2 · 16} = √^5{32} = 2.$
Задача 17
Найдите значение выражения $ \log_{0{,}5} 10-\log_{0{,}5}5 $.
Решение
Дано: $\log_{0.5}10-\log_{0.5}5$
Нужно вычислить значение выражения.
Шаг 1. Применяем свойство разности логарифмов.
Известно свойство:
$\log_a b-\log_a c=\log_a{b}/{c}$
В нашем случае $a=0.5$, $b=10$, $c=5$:
$\log_{0.5}10-\log_{0.5}5=\log_{0.5}{10}/{5}$
Шаг 2. Упрощаем дробь под логарифмом.
${10}/{5}=2$
Получаем:
$\log_{0.5}{10}/{5}=\log_{0.5}2$
Шаг 3. Представляем основание $0.5$ в виде степени.
$0.5={1}/{2}=2^{-1}$
Тогда:
$\log_{0.5}2=\log_{2^{-1}}2$
Шаг 4. Применяем свойство логарифма по основанию-степени.
Известно:
$\log_{a^n}b={1}/{n}\log_a b$
В нашем случае $a=2$, $n=-1$, $b=2$:
$\log_{2^{-1}}2={1} / {-1}\log_2 2=-1·\log_2 2$
Шаг 5. Вычисляем $\log_2 2$.
По основному логарифмическому тождеству:
$\log_2 2=1$
Тогда:
$-1·\log_2 2=-1·1=-1$
Ответ: $\log_{0.5}10-\log_{0.5}5=-1$
Задача 18
Найдите значение выражения $ \log_2 (\log_5 625)$.
Решение
Дано: $\log_2(\log_5 5^4)$
Нужно вычислить значение выражения.
Шаг 1. Вычисляем внутренний логарифм $\log_5 5^4$.
Применяем свойство логарифма степени:
$\log_a b^n=n·\log_a b$
В нашем случае $a=5$, $b=5$, $n=4$:
$\log_5 5^4=4·\log_5 5$
По основному логарифмическому тождеству $\log_5 5=1$, значит:
$\log_5 5^4=4·1=4$
Шаг 2. Подставляем результат во внешний логарифм.
Получаем:
$\log_2(\log_5 5^4)=\log_2 4$
Шаг 3. Вычисляем $\log_2 4$.
Представим $4$ в виде степени числа $2$:
$4=2^2$
Тогда:
$\log_2 4=\log_2 2^2=2·\log_2 2=2·1=2$
Ответ: $\log_2(\log_5 5^4)=2$
Задача 19
Найдите значение выражения $ 2√ {3} \tg 300^° $.
Решение
Учитывая, что $tg(-α) = - tgα$, получим $2√3 tg(360° - 60°) = -2√3 tg 60° = -2√3 · √3 = -6$.
Задача 20
Найдите значение выражения $12√ {6}\tg {π} / {6}⋅\cos{π} / {4}$.
Решение
$12√6 tg{π}/{6} · cos{π}/{4} = 12√6{1}/{√3} ·{√2}/{2} = {12√12}/{2√3} = 12$.
Рекомендуемые курсы подготовки
- Изучишь основы основ, которые помогут в дальнейшей подготовке к ЕГЭ.
- Полюбишь и поймешь геометрию, ведь мы ее будем разбирать с самых начал.
- Разберем 5 заданий из ЕГЭ по базовой математике.
- Порешаем реальные задания из ЕГЭ.
Что тебя ждет?
- 8 вебинаров (1 вебчик в неделю по 1 часу).
- Домашка после каждого веба, без дедлайна, лето все-таки.
- Скрипты и конспекты, полезные материалы к каждому занятию.
- Личный кабинет Турбо.
- Тренажёр для отработки заданий.
- Домашняя атмосфера на вебах и эффективная подготовка.
на бесплатном курсе Турбо ЕГЭ