Министерство науки и образования Пензенской области

Научно – практическая конференция

«Старт в науку»

Исследование функциональных
уравнений и неравенств
 

Работу выполнила –

Подкомарная Ирина

ученица 10 «Б» класса

МОУ СОШ им.

с. Пригородное Сердобского района

Научный руководитель –

учитель математики высшей категории

.

Сердобск, 2009 год.

Содержание

Введение стр.3

I Уравнения вида f(g(x))=f(h(x)) стр. 4

1.1. Уравнения вида f(g(x))=f(h(x)), где f(x) – строго монотонная функция стр. 4

1.2. Решение уравнений вида f(g(x))=f(h(x)), где f(x) – чётная функция стр. 5

1.3. Уравнения вида f(g(x))+f(h(x))=0, где f(x) – нечётная функция стр. 7

II Класс уравнений вида f(f…(f(х))…)=х стр. 8

2.1. Уравнения вида f(f(x))=x и f(f(f(x)))=x стр. 8

2.2.Уравнения вида f(f…(f(х))…)=х, где f(х) повторяется n раз стр. 10

III Уравнения вида f(x)=fˉ¹(х) стр. 12

IV Неравенства вида f(g(x))>f(h(x)) стр. 13

Заключение стр. 15

Литература стр. 16

Приложение стр. 17

Введение.

Функциональные уравнения и неравенства в самых простейших видах встречаются в школе, но уже при подготовке к олимпиадам я встретила такие уравнения, которые не смогла решить обычными способами. Я заинтересовалась способами решения таких уравнений, стала читать дополнительную литературу и убедилась, что есть целый класс функциональных уравнений, решение которых основано на свойствах функций, которые позволяют превратить естественным образом нестандартные решения таких уравнений в традиционные.

Тема нашей работы «Исследование функциональных уравнений и неравенств».

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Объектом исследования являются уравнения и неравенства вида:

1) f(g(x))=f(h(x))

2) f(f…(f(х))…)=х

3) f(x)=fˉ¹(х)

4) f(g(x))>f(h(x))

Цель работы: Проанализировать решения конкретных функциональных уравнений,

сравнить с обычным способом их решения. Показать применение выбранного способа к

решению олимпиадных задач.

Для достижения поставленной цели предполагается решить следующие задачи:

1) Собрать и изучить литературу по данной теме.

2) Обобщить и систематизировать собранный материал.

3) Углубить знания по теме и расширить свой кругозор.

Актуальность: Собранный и систематизированный материал актуален, так как

функциональные уравнения и неравенства встречаются на олимпиадах и на экзаменах.

Материал работы может послужить основой для элективного курса в старших классах, а

также пригодится для занятий на факультативных курсах и при подготовке к экзаменам.

Методы исследования предопределены поставленными задачами:

1) Метод систематизации и обобщения.

2) Сравнительный анализ.

Для теоретического обоснования выводов, полученных в результате нашего исследования, мы опирались на труды следующих авторов:

1) «Уравнения вида f(g(x))=f(h(x)) и нестандартные методы решения» ,

, М. Ш. №3 – 95.

2) «Нестандартные методы решения уравнений и неравенств» ,

;

3) «Факультативный курс по математике. Решение задач 11 класс» ,

;

4) Всероссийские олимпиады по математике

И другие источники.

В соответствии с поставленной целью и задачами работа имеет следующую структуру: введение, четыре главы, заключение, библиографический список, приложение.

I

Уравнения вида f(g(x))=f(h(х)), где f(x), g(x) и h(x) - некоторые функции.

Если f(x) либо logаx, либо а , g(x) и h(x) – квадратные или линейные функции, то уравнение вида f(g(x))=f(h(x)) является традиционным. В этих случаях решение уравнения f(g(x))=f(h(x)) сводится к решению уравнения g(x)=h(x) в О. Д.З. f(g(x))=f(h(x)).

Пример: log (х² - 2х +1)= log (-х +3)

х² - 2х +1=-х +3 О. Д.З.

х² - х - 2=0 (х-1)²>0

D=1-4·(-2)=9 3-х>0

х=(1+3)/2=2

х=(1-3)/2=-1 х≠1

х<3

///◦///////◦

1 3

Ответ: 2; -1.

1.1. Если же f(x) не является логарифмической или показательной, то при решении уравнений вида f(g(x))=f(h(x)) используются следующие утверждения:

1)  Решения уравнения g(x)=h(x), содержащиеся в области допустимых значений уравнения f(g(x))=f(h(x)), являются решениями уравнения f(g(x))=f(h(x)).

2)  Если f(x) – строго монотонная функция, то уравнения f(g(x))=f(h(x)) и g(x)=h(x) равносильны на области допустимых значений уравнения f(g(x))=f(h(x)).

3)  Если f(x), g(x) и h(x) – многочлены, то полином f(g(x))-f(h(x))

делится на многочлен g(x)-h(x).

Рассмотрим пример, где применяется второе свойство:

(х²+х-2)³+х²-2=х³

Это уравнение имеет вид f(g(x))=f(h(x)).

Перепишем его в виде:

(х²+х-2)³+(х²+х-2)=х³+х

f(x)=х³+х f´(x)=3х²+1>0

g(x)=(х²+х-2)

h(x)=х

Если f(x) строго возрастающая функция, то f(g(x))=f(h(x)) равносильно

g(x)=h(x), т. е.

х²+х-2=х

х²-2=0

х²=2

х=±

Ответ: ±

Другое решение:

(х²+х-2)³-х³=2-х²

(х²+х-2-х)·((х²+х-2)²+х(х²+х-2)+ х²)=2-х²

(х²-2)·(х+х²+4+2х³-4х²-4х+х³+х²-2х+х²)-2+х²=0

(х²-2)·(х+3х³-х²-6х+5)=0

х²-2=0 или х+3х³-х²-6х+5=0

х=± нет решений

Ответ: ±

Итак, если функция f(х) строго монотонна, то преимущество предложенного нами метода очевидно. Во-первых, уравнение преобразовывается сразу к более простому, доступному виду. Во-вторых, решение становится короче и понятнее.

Вообще утверждение: Если f(x) – строго монотонная функция, то уравнения f(g(x))=f(h(x)) и g(x)=h(x) равносильны на области допустимых значений уравнения f(g(x))=f(h(x)),справедливо и в случае, если функция f(x) строго монотонная лишь на множестве значений функции g(x) и h(x), т. е. тогда уравнения f(g(x))=f(h(x)) и g(x)=h(x) равносильны.

Пример:

sinх-3sin²х=cos³2х-3cos2x

f(x)=х³-3х Е(g(x))=[0;1]

g(x)=sin²х E(h(x))=[-1;1]

h(x)= cos2x

т. е. f´(x)=3х²-3=3·(х²-1)<0

(х-1)·(х+1)<0

+ - +

-1º//////////º1

На [-1;1] f(x) строго убывает.

Значит на множестве значений функций g(x) и h(x) функция f(x) убывает, отсюда следует, что уравнение f(g(x))=f(h(x)) равносильно уравнению

g(x)=h(x), т. е. sin²х= cos2x

=cos2х

1-cos2x=2cos2x

3cos2x=1

cos2x=⅓

2х=±arccos⅓+2πn, nєZ

х=±½arccos⅓+πn, nєZ

Ответ: х=±½arccos⅓+πn, nєZ

Другое решение:

sinх-3sin²х=cos³2х-3cos2x

()³-3·=cos2x·(cos²2x-3)

·(1-3cos2x+3cos²2x-cos³2x)-·(1-cos2х)-cos³2x+3cos2x=0

1-3cos2x+3cos²2x-cos³2x-12+12cos2x-8cos³2x+24cos2x=0

-9cos³2x+3cos²2x+33cos2x-11=0

9cos³2x-3cos²2x-33cos2x+11=0

3cos²2x·(3cos2x-1)-11·(3cos2x-1)=0

(3cos2x-1)·(3cos²2x-11)=0

cos2x=⅓ 3cos²2x=11

2х=±arccos⅓+2πn, nєZ нет решений.

х=±½arccos⅓+πn, nєZ

Ответ: х=±½arccos⅓+πn, nєZ

Предлагаемый способ позволяет ускорить решение, освободиться от громоздких преобразований, а следовательно им удобнее пользоваться при решении.

1.2.

1) Если функция f(x)-чётная, то решения совокупности уравнений

g(x)=h(x) и g(x)=-h(x), содержащиеся в области допустимых значений

уравнения f(g(x))=f(h(x)) являются корнями уравнения f(g(x))=f(h(x)).

2) Если функция f(x)-чётная и строго монотонная при х>0, то на

области допустимых значений уравнения f(g(x))=f(h(x)) данное уравнение

равносильно совокупности уравнений g(x)=h(x) и g(x)=-h(x). (Это утверждение

справедливо и в случае, если функция f(x)-чётная и строго монотонная

как при положительных значениях g(x) и h(x), так и при отрицательных значениях

этих функций).

Пример:

2+2=2+2

2+2=2+2

Пусть: f(x)=2+2

g(x)=х-2

h(x)=х²-1

f(x) чётная, т. к. f(-x)=2+2=2+2=2+2= f(x)

значит решение совокупности уравнений

является решением данного уравнения

1) х-2=х²-1 2) х-2=1-х²

х-2-х²+1=0 х-2-1+х²=0

- х²+х-1=0 х²+х-3=0

х²-х+1=0 D=1+12=13

D=1-4=-3<0 х=

Нет решений х=

Ответ: х1=; х2=

Другое решение:

2+2=2+2

2+2=2+2

2-2=2+2

2= t, t >0

2= u u >0

t – u= -

t – u=

(t – u)·(1-)=0

t = u 1-= 0

2=2 =1

х²-1= х-2 ut = 1

-х²+х-1=0 2·2=1

х²-х+1=0 2=2

D=1-4=-3<0 х²+х-3=0

Нет решений D=1+12=13

х=, х=

Ответ: х=; х=

Следовательно, мы опять убеждаемся в преимуществе предложенного нами метода,

т. к. решение данного уравнения удаётся сразу свести к совокупности двух квадратных уравнений, которые легко решаются.

1.3. Если функция f(x) – нечётная, то решение уравнения f(g(x))+f(h(x))=0 сводится к решению уравнения f(g(x))=f(-h(x)).

Такое задание встретилось нам в сборнике «Вступительные экзамены в МГУ».

Пример:

4+2= 4+2

Перепишем так:

4+2= 4+2

4-4=2-2

Рассмотрим сумму:

(4-4)-(2-2)=0

(2-2)+(2 - 2)=0

f(x)=2-2

g(x)=2·(x-1)

h(x)=x²-3

f(x) - нечётная, т. к. f(-x)=2- 2=2- 2= -(2- 2)= - f(x) и f(x) – строго возрастающая. Тогда решением уравнения f(g(x))+f(h(x))=0 будет решение уравнения f(g(x))=f(-h(x)), т. е. g(x)= - h(x).

2(х-1)= -(х²-3)

2х-2+х²-3=0

х²+2х-5=0

D=4+20=24

х=== -1+, х=== -1-

Ответ: х= -1+; х= -1- .

Вывод:

В первой главе мы рассмотрели уравнения вида f(g(x))=f(h(x)) и привели примеры. Показали различные случаи решения уравнения вида f(g(x))=f(h(x)), когда на f(x) наложены условия, а именно: f(x) – строго монотонная функция;f(x) – чётная функция;

f(x) – нечётная функция.

Использовали приёмы решения функциональных уравнений и сравнили с обычными способами решения и заметили, что решение уравнений рассмотренными способами короче, проще, оригинальнее, т. е. убедились в преимуществах этого способа решения.

II

2.1. Класс уравнений вида f(f…(f(х))…)=х удобен для нестандартных приёмов решения уравнений. Такие уравнения есть среди олимпиадных задач. Они интересны тем, что при решении некоторых из них можно воспользоваться свойством непрерывности функции f(x). Полезны следующие утверждения:

1)  Корни уравнения f(х)=х являются решением уравнения f(f(x))=x.

2)  Если функция f(х)- строго возрастающая, то уравнения f(f(x))=x и f(х)=х эквивалентны.

3)  Пусть функция f(х) непрерывна на области определения, которая является промежутком. Если уравнение f(х)=х не имеет корней, то уравнение f(f(x))=x не имеет решений.

Покажем, как используется это утверждение при решении олимпиадных заданий:

= х

Имеем уравнение вида f(f(f(x)))= х

f(x)=, f(x) – возрастает на промежутке [0; ∞) и непрерывна. Значит, данное уравнение равносильно уравнению:

2+х = х²

х²-х-2=0

D= 1+8=9

х==2

х== -1 (посторонний корень)

Ответ: х = 2.

Другое решение:

= х

2+= х²

= х²-2

2+= х-4х²+4

= х-4х²+2

2+х = (х-4х²+2)²

2+х = х+16х+4-8х+4х-16х

2+х = х-8х+20х-16х+4

х-8х+20х-16х-х+2=0

р(-1)=1-8+20-16+1+2=24-24=0

1

0

-8

0

20

0

-16

-1

2

-1

1

-1

-7

7

13

-13

-3

2

0

х-7х+7х+13х-13х-3х+2=0

р(2)= +112++2=282-282=0

1

-1

-7

7

13

-13

-3

2

2

1

1

-5

-3

7

1

-1

0

х-5х-3х+7х+х-1=0

р(1)=1+1-5-3+7+1-1=1

р(-1)=1-1-5+3+7-1-1=3

нет рациональных корней.

х= -1 (посторонний корень)

х= 2

Ответ: х = 2.

Пример 2:

=х-1

+1=х

Рассмотрим функцию f(х)=1+. Она монотонно возрастает на [1;∞). Имеем уравнение f(f(x))=x. Следовательно, заменим его на эквивалентное f(х)=х.

1+

х--1=0

= t t ≥ 0

t²-t-1=0

D=1+4=5

t=

t=(посторонний корень)

=

х=(1+2√5+5)/4

х=

Другое решение:

=х-1

1+= х²-2х+1

= х²-2х

х = х-4х+4х

х-4х+4х-х=0

х·(х-4х²+4х-1)=0

х=0 или х-4х²+4х-1=0

_ х³-4х²+4х-1 х-1

х³-х² х²-3х+1

_-3х²+4х

-3х²+4х

_х-1

х-1

0

(х-1)·(х²-3х+1)=0

х-1=0 или х²-3х+1=0

х=1 D=9-4=5

х=

х= (посторонний корень)

Ответ: х=1; х=

Пример 3:

(х²-2׀х׀+3)²-2׀х²-2׀х׀+3׀+3=х

уравнение имеет вид f(f(x))=х

f(x)=х²-2׀х׀+3

f(x) непрерывна на множестве действительных чисел.

Уравнение имеет вид f(f(x))=х

х²-2׀х׀+3=х

х=0

- +

0

(-∞;0) х²+2х+3=х

х²+х+3=0

D=1-12=-11<0

нет решений.

[0;∞) х²-2х+3=х

х²-3х+3=0

D=9-12=-3<0

нет решений.

Значит, не имеет корней и уравнение (х²-2׀х׀+3)²-2׀х²-2׀х׀+3׀+3=х

Пример 4:

х= х, где х и у натуральные.

Доказать, что х = у

Перепишем уравнение в виде:

х- х= у- у

Рассмотрим функции:

f(x)= х- х

g(x)=x

h(x)=y

тогда f(g(x))=f(h(x)) в ОДЗ этого уравнения равносильно уравнению g(x)=h(x), т. е.

х = у

Сравнивая решения рассмотренных уравнений с традиционными способами, мы убедились в оригинальности, удобстве, простоте рассматриваемого способа. Анализ показал, что можно избежать сложных преобразований и громоздких вычислений, и ограничиться только решением традиционных уравнений.

2.2. Уравнения вида f(f…(f(х))…)=х и f(x)=x эквивалентны.

Пример 1:

6+(6+...+(6+х³)³...)³=

Возведение в куб в левой части повторяется n раз. Значит, это уравнение имеет вид f(f…(f(х))…)=х. Причём f(х)=6+х³

если у=6+х³, то х³=у-6

х =

f(х) – возрастающая, то уравнение равносильно уравнению f(f…(f(х))…)=х следовательно, эквивалентно уравнению f(x)=x, т. е.

6+х³=х

х³-х+6=0

Ищем корни среди делителей 6.

Д(6): ±1; ±2; ±3; ±6.

Х=2 8-2+6≠0

Х=-2 -8+2+6=0

Значит:

_ х³-х+6 х+2

х³+2х² х²-2х+3

_ -2х²-х

-2х²-4х

_3х+6

3х+6

0

(х+2)( х²-2х+3)=0

х+2=0 х²-2х+3=0

х=-2 D=4-12=-8<0

нет решений.

Ответ: х=-2

Пример 2:

В уравнение число радикалов бесконечно. Найдите чему равен х.

=

f(x)=, f(x) – возрастает на промежутке [0;∞). Уравнение имеет вид f(f…(f(х))…)=. Пусть f(f…(f(х))…)=у. Значит, у=.

=

ху=1994

х=, т. е.

Ответ: х=

Вывод:

Во второй главе мы рассмотрели уравнения вида f(f…(f(х))…)=х и выяснили, что данное уравнение эквивалентно уравнению f(x)=x. Привели несколько примеров решения олимпиадных заданий и убедились в том, что если не знать рассмотренных нами приёмов решения функциональных уравнений, то такие задания можно просто не решить. Мы пришли к выводу, что эти методы решения легко сводят нестандартные уравнения к традиционным, стандартным, которые затем легко решаются.

III

Уравнение вида f(x)=fˉ¹(х), где fˉ¹(х) – обратная для f(x), т. к. f(fˉ¹(х))=х, то решения уравнения f(x)=fˉ¹(х) являются корнями уравнения f(f(x))=x.

Уравнения такого вида f(x)=fˉ¹(х) встречались среди конкурсных задач на экзаменах в ведущие ВУЗы.

Пример:

х³+1=2·

О. Д.З. – R

Перепишем уравнение так:

=

Пусть у=f(x)=

Отсюда: 2у=х³+1

х³=2у-1

х=

Следовательно, в правой части уравнения х³+1=2· стоит функция, обратная к функции f(x), и значит, уравнение х³+1=2· имеет вид f(x)=fˉ¹(х).

Т. к. функция f(x) возрастает, то уравнение х³+1=2· равносильно уравнению f(f(x))=x, значит, уравнению f(x)=х, т. е.

х³+1=2х

х³+1-2х=0

х³+1-2х= х³-х²+ х²-х-х+1= х²·(х-1)+х·(х-1)-(х-1)=(х-1)·(х²+х-1)

(х-1)·(х²+х-1)=0

х-1=0 или х²+х-1=0

х=1 D=1+4=5

х=

х=

Ответ: 1, ,

Другое решение:

х³+1=2·

х+3х+3х+1=8·(2х-1)

х+3х+3х-16х+9=0

р(1)= 1+3+3-16+9=16-16=0

1

0

0

3

0

0

3

0

-16

9

1

1

1

1

4

4

4

7

7

-9

0

х+4х+4х+4х+7х+7х-9=0

р(1)=1+1+1+4+4+4+7+7-9≠0

р(-1)=1-1+1-4+4-4+7-7-9≠0

р(-3)=+729-972+324-108+63-21-9≠0

р(-9) ≠0

Вывод:

В четвёртой главе мы рассмотрели уравнения вида f(x)=fˉ¹(х), где fˉ¹(х) – обратная для f(x). И показали преимущества этого способа в сравнении с традиционным.

IV

Пусть область существования функции f(x) есть промежуток М, пусть эта функция непрерывна на М, тогда:

а) Если функция f(x) возрастает на этом промежутке М, то неравенство f(g(x))>f(h(x)) равносильно системе:

g(x)>h(x)

g(x)єM

h(x)єM

б) Если функция f(x) убывает на этом промежутке М, то неравенство f(g(x))>f(h(x)) равносильно системе:

g(x)<h(x)

g(x)єM

h(x)єM

Пример:

+ log ((х+2)+3) > + log ((-2х+3)+3)

Пусть u=х+2

Область существования функции у=+ log (u + 3) есть промежуток [0;∞). На этом промежутке функция у=+ log (u + 3) возрастает и непрерывна, неравенство + log ((х+1)+3) > + log ((-2х+3)+3) равносильно системе:

x+2>-2x+3 3x>1 x>⅓

x+2>0 <=> x>-2 <=> x>-2

-2x+3>0 -2x>-3 x<1½

 

º º º

-2 ⅓ 1½

 

Ответ:( ⅓;1½)

Частный случай теоремы:

Пусть R – область существования функции f(u) и пусть эта функция непрерывна на R. Тогда:

а) если функция f(u) возрастает на R, то равносильны неравенства f(g(x))>f(h(x)) и g(x)> h(x).

б) если функция f(u) убывает на R, то равносильны неравенства f(g(x))>f(h(x)) и

g(x)< h(x).

Пример:

+ е <+ е

Пусть u=

Область существования функции у=+ е, есть R. На этом множестве функция у= непрерывна и возрастает, неравенство + е <+ е равносильно неравенству:

<х+2

-х-2<0

<0

<0

>0

((х-)(х+))/(х-1)>0

- 1

- º'''''''''''''''º - º''''''''''''

(-;1) и (;∞)

Значит, и данное неравенство имеет то же решение.

Ответ: (-;1) и (;∞)

Вывод:

В четвёртой главе мы рассмотрели неравенства вида f(g(x))>f(h(x)), показали какой системе будет равносильно это неравенство в зависимости от того возрастает функция f(х) или убывает на промежутке М. Рассмотрели частный случай этой теоремы; когда f(х) непрерывна на R – области существования функции.

Рассмотрели примеры решения неравенств как для самой теоремы, так и для частного случая теоремы.

Этот метод может быть рекомендован для сложных неравенств, в которых неизвестное содержится как в показателе степени, так и в основании степени. Использование его помогает решить такие неравенства, которые не рассматриваются в школьном курсе математики, в чём и состоит его преимущество.

Заключение:

В своей работе мы рассмотрели несколько нестандартных приемов решения уравнений и неравенств вида f(g(x))=f(h(x)) и f(g(x))>f(h(x)), его разновидностей, постарались систематизировать материал темы, разобрать каждый случай на конкретных примерах. Сравнили с обычными решениями таких уравнений. Показали преимущество рассмотренных нами приёмов при решении функциональных уравнений и неравенств перед другими способами, убедились в простоте, изяществе, оригинальности рассмотренных приёмов

Думаем, что материал темы актуален, необходим при подготовке к олимпиадам и для подготовки к поступлению в ВУЗы. Будет полезен, например, для проведения элективных курсов в старших классах, а также на занятиях кружков и факультативов.

Кроме того, в приложении мы подобрали и составили 30 различных задач, в которых эти приёмы использованы.

Литература:

1) , , . «Задачи по математике. Уравнения и

неравенства» - Москва, 1987.

2) Всероссийские олимпиады по математике. - Москва, Просвещение, 2008

3) Вступительные экзамены в московский государственный университет.

М. Ш. №1 – 90.

4) , . «Сборник конкурсных задач по математике»,1983

5) . «Графическое решение функционального уравнения f(x)=f(f(x))».

М. Ш. №3 – 1996.

6) , , . «Алгебра и начала анализа 11

класс» - Москва, Просвещение 2003

7) , . «Нестандартные методы решения уравнений и

неравенств», 1991

8) , . «Уравнения вида f(g(x))=f(h(x)) и нестандартные

методы решения»,М. Ш. №3 – 95.

9) , . «Факультативный курс по математике. Решение задач

11 класс» - Москва, Просвещение, 1991

Приложение.

1) (х²+2׀х+5׀)²-4х²-6׀х+5׀+3׀х׀=0

2) (х-1)+4х-4=х+

3) (х+х+2)=9

4) log (х-х+5)=3(х-х+5)

5) sin²x-2׀sinx׀=cos²2x-2׀cos2x׀

6) x·(׀х׀+ ) +(3х-1)·(׀3х-1׀+)=0

7) sin+sin=0

8) 4+2= 4+2

9) {x²-3x+1}={x-2}, где {x} – это дробная часть числа х.

10) sin²x·tgx- cos²2x·ctg2x=0

11) sin(х+π/6]·tg[x+π/6]=cos2x·ctg2x

)=-2x³

13) =

14) 1+(1+....+(1+х²)²....)²=

15) х³+1= 2·

16) = х-1

17) ()-= ()-

18) log ·tgх + ()- = log ·сtgx+()-

19) е+= е+

20) π+= π+

21)()-(sinx)=()- (sinx)

22) log (2х²-9х+21)= log (х²+х)

23) ()-= ()-

24) + log ((х+1)+3) > + log ((-2х+3)+3)

25) + е <+ е

26) +10<+10

27) +3<+3

28) +lg(log )< + lg(log )

29) + π> + π

30) ׀…׀׀׀x-1׀-1׀-1׀…׀-1׀=2000 (в записи левой части уравнения участвуют 2000 единиц)