Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Най­ди­те все зна­че­ния a, при ко­то­рых урав­не­ние a|x минус 5|= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: x плюс 1 конец дроби на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка имеет ровно два корня.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Рас­смот­рим функ­ции f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =a|x минус 5| и g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: x плюс 1 конец дроби . Ис­сле­ду­ем g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

При a мень­ше или равно 0 все зна­че­ния функ­ции f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка . не­по­ло­жи­тель­ны, а все зна­че­ния функ­ции g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка   — по­ло­жи­тель­ны, по­это­му при a мень­ше или равно 0 урав­не­ние не имеет ре­ше­ний на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

При a боль­ше 0 функ­ция f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка воз­рас­та­ет на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка 5; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка , Функ­ция g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка убы­ва­ет на этом про­ме­жут­ке, по­это­му урав­не­ние g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка все­гда имеет ровно одно ре­ше­ние на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка 5; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка , по­сколь­ку f левая круг­лая скоб­ка 5 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше g левая круг­лая скоб­ка 5 пра­вая круг­лая скоб­ка , а f левая круг­лая скоб­ка 5 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше g левая круг­лая скоб­ка 5 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

На про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0;5 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка урав­не­ние g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка при­ни­ма­ет вид 5a минус ax= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: x плюс 1 конец дроби . Это урав­не­ние сво­дит­ся к урав­не­нию ax в квад­ра­те минус 4ax плюс левая круг­лая скоб­ка 2 минус 5a пра­вая круг­лая скоб­ка =0. Будем счи­тать, что a боль­ше 0, по­сколь­ку слу­чай a мень­ше или равно 0 был рас­смот­рен ранее. Дис­кри­ми­нант квад­рат­но­го урав­не­ния D=16a в квад­ра­те минус 4a левая круг­лая скоб­ка 2 минус 5a пра­вая круг­лая скоб­ка =36a в квад­ра­те минус 8a, по­это­му при 0 мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби это урав­не­ние не имеет кор­ней; при a= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби урав­не­ние имеет един­ствен­ный ко­рень, рав­ный 2; при a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби урав­не­ние имеет два корня.

Пусть урав­не­ние имеет два корня, то есть a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби . Тогда оба корня мень­ше 5, по­сколь­ку при x боль­ше или равно 5 зна­че­ния функ­ции 5a минус ax не­по­ло­жи­тель­ны, а зна­че­ния функ­ции  дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: x плюс 1 конец дроби по­ло­жи­тель­ны. По тео­ре­ме Виета сумма кор­ней равна 4, а про­из­ве­де­ние равно  дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: a конец дроби минус 5. Зна­чит, боль­ший ко­рень все­гда при­над­ле­жит про­ме­жут­ку  левая квад­рат­ная скоб­ка 0;5 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , а мень­ший при­над­ле­жит этому про­ме­жут­ку тогда и толь­ко тогда, когда  дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: a конец дроби минус 5 боль­ше или равно 0.

Таким об­ра­зом, урав­не­ние a|x минус 5|= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: x плюс 1 конец дроби имеет сле­ду­ю­щее ко­ли­че­ство кор­ней на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка :

 

1)  Нет кор­ней при a мень­ше или равно 0;

2)  Один ко­рень при 0 мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби ;

3)  Два корня при a= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби и a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ;

4)  Три корня при  дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби мень­ше a мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

 

Ответ: a= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби ; a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

 

Решим дан­ную за­да­чу гра­фи­че­ски.

По­стро­им гра­фи­ки функ­ций f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: x плюс 1 конец дроби и g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =a|x минус 5|. на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка . Гра­фик функ­ции f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка пред­став­ля­ет собой часть ги­пер­бо­лы, гра­фик функ­ции g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка   — гра­фик функ­ции |x минус a|, рас­тя­ги­ва­е­мый в a раз.

Из гра­фи­ка видно, что при a\leqslant0 ре­ше­ний нет. Ровно два ре­ше­ния воз­мож­но, когда g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка яв­ля­ет­ся ка­са­тель­ной к f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка в не­ко­то­рой точке H (cм. рис.), со­от­вет­ствен­но вто­рое ре­ше­ние  — пе­ре­се­че­ние g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка и f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка в точке H1. По­это­му:

a левая круг­лая скоб­ка 5 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: x плюс 1 конец дроби рав­но­силь­но a левая круг­лая скоб­ка 5 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =2 рав­но­силь­но a левая круг­лая скоб­ка минус x в квад­ра­те плюс 4x плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка =2 рав­но­силь­но ax в квад­ра­те минус 4ax минус 5a плюс 2=0.

По­сколь­ку в точке H не­об­хо­ди­мо ка­са­ние, то у квад­рат­но­го урав­не­ния ax в квад­ра­те минус 4ax минус 5a плюс 2=0 дис­кри­ми­нант дол­жен быть равен нулю. D=4a в квад­ра­те плюс a левая круг­лая скоб­ка 5a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но a левая круг­лая скоб­ка 9a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a=0,a= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби . конец со­во­куп­но­сти . По усло­вию a=0 не под­хо­дит. Таким об­ра­зом, до y=2 и a не равно дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби урав­не­ние имеет либо 0, либо 3 ре­ше­ния.

Стоит от­ме­тить, что при x=0 функ­ция g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка будет пе­ре­се­кать f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка в точке (0; 2) и, сле­до­ва­тель­но, будет 3 ре­ше­ния. Най­дем зна­че­ние a, при ко­то­ром будет три пе­ре­се­че­ния на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка : 5a=2 рав­но­силь­но a= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби . Тогда при a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби будет всего два ре­ше­ния, по­сколь­ку будет всего два пе­ре­се­че­ния.

 

Ответ: a= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 9 конец дроби ; a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ4
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­че­но мно­же­ство зна­че­ний а, от­ли­ча­ю­ще­е­ся от ис­ко­мо­го ко­неч­ным чис­лом точек3
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­че­ны все гра­нич­ные точки ис­ко­мо­го мно­же­ства зна­че­ний а2
Верно по­лу­че­на хотя бы одна гра­нич­ная точка ис­ко­мо­го мно­же­ства зна­че­ний а1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше0
Мак­си­маль­ный балл4

Аналоги к заданию № 500350: 500067 507478 Все

Источник: Ти­по­вые те­сто­вые за­да­ния по ма­те­ма­ти­ке под ре­дак­ци­ей И.В. Ящен­ко, 2017. За­да­ния С6
Классификатор алгебры: Левая и пра­вая части в ка­че­стве от­дель­ных гра­фи­ков
Методы алгебры: Ис­поль­зо­ва­ние кос­вен­ных ме­то­дов, Ис­поль­зо­ва­ние сим­мет­рий, оце­нок, мо­но­тон­но­сти, Пе­ре­бор слу­ча­ев
Лиза Кронштадская 19.10.2016 16:04

кроме а=2/9 при всех по­ло­жит х при любом по­ло­жит а боль­ше 2/9 сущ 3 ре­ше­ния, а при а мень­ше 2/9 - 1 реш- по гра­фи­ку видно и опять с ка­са­тель­ной легче ре­шить, Вы пе­ре­муд­ри­ли, детей пу­га­ем :-)

Александр Иванов

Ваше утвер­жде­ние ложно.