
Найдите все значения a, при которых уравнение на промежутке
имеет ровно два корня.
Решение. Рассмотрим функции и
Исследуем
на промежутке
При все значения функции
на промежутке
неположительны, а все значения функции
— положительны, поэтому при
уравнение не имеет решений на промежутке
При функция
возрастает на промежутке
Функция
убывает на этом промежутке, поэтому уравнение
всегда имеет ровно одно решение на промежутке
поскольку
а
На промежутке уравнение
принимает вид
Это уравнение сводится к уравнению
Будем считать, что
поскольку случай
был рассмотрен ранее. Дискриминант квадратного уравнения
поэтому при
это уравнение не имеет корней; при
уравнение имеет единственный корень, равный 2; при
уравнение имеет два корня.
Пусть уравнение имеет два корня, то есть Тогда оба корня меньше 5, поскольку при
значения функции
неположительны, а значения функции
положительны. По теореме Виета сумма корней равна 4, а произведение равно
Значит, больший корень всегда принадлежит промежутку
а меньший принадлежит этому промежутку тогда и только тогда, когда
Таким образом, уравнение имеет следующее количество корней на промежутке
:
1) Нет корней при
2) Один корень при
3) Два корня при и
4) Три корня при
Ответ:
Решим данную задачу графически.
Построим графики функций и
на промежутке
График функции
представляет собой часть гиперболы, график функции
— график функции
растягиваемый в a раз.
Из графика видно, что при решений нет. Ровно два решения возможно, когда
является касательной к
в некоторой точке H (cм. рис.), соответственно второе решение — пересечение
и
в точке H1. Поэтому:
Поскольку в точке H необходимо касание, то у квадратного уравнения дискриминант должен быть равен нулю.
По условию
не подходит. Таким образом, до
и
уравнение имеет либо 0, либо 3 решения.
Стоит отметить, что при функция
будет пересекать
в точке (0; 2) и, следовательно, будет 3 решения. Найдем значение a, при котором будет три пересечения на промежутке
:
Тогда при
будет всего два решения, поскольку будет всего два пересечения.
Ответ:
| Критерии оценивания выполнения задания | Баллы |
|---|---|
| Обоснованно получен верный ответ | 4 |
| С помощью верного рассуждения получено множество значений а, отличающееся от искомого конечным числом точек | 3 |
| С помощью верного рассуждения получены все граничные точки искомого множества значений а | 2 |
| Верно получена хотя бы одна граничная точка искомого множества значений а | 1 |
| Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше | 0 |
| Максимальный балл | 4 |
PDF-версии: