Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 501048
i

Най­ди­те все зна­че­ния a, при каж­дом из ко­то­рых урав­не­ние

 дробь: чис­ли­тель: 4 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка минус a умно­жить на 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 минус x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка плюс a, зна­ме­на­тель: 2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 1 минус x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка минус 1 конец дроби =3

имеет хотя бы одно ре­ше­ние.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Сде­ла­ем за­ме­ну z=2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка , x в квад­ра­те боль­ше или равно 0, по­это­му 0 мень­ше z мень­ше или равно 1. За­да­чу можно сфор­му­ли­ро­вать так: най­ди­те зна­че­ния a, при каж­дом из ко­то­рых урав­не­ние  дробь: чис­ли­тель: z в квад­ра­те минус 2az плюс a, зна­ме­на­тель: 2z минус 1 конец дроби =3 имеет хотя бы одно ре­ше­ние, удо­вле­тво­ря­ю­щее усло­вию 0 мень­ше z мень­ше или равно 1.

Пе­рей­дем к си­сте­ме:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка z в квад­ра­те минус 2az плюс a=6z минус 3, новая стро­ка z не равно 0,5,\qquad  новая стро­ка 0 мень­ше z мень­ше или равно 1 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка z в квад­ра­те минус 2 левая круг­лая скоб­ка a плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка z плюс a плюс 3=0, новая стро­ка z не равно 0,5,\qquad  новая стро­ка 0 мень­ше z мень­ше или равно 1. конец си­сте­мы .

 

За­ме­тим, что ни при одном зна­че­нии a число z=0,5 не яв­ля­ет­ся кор­нем урав­не­ния.

Рас­смот­рим функ­цию f левая круг­лая скоб­ка z пра­вая круг­лая скоб­ка =z в квад­ра­те минус 2 левая круг­лая скоб­ка a плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка z плюс a плюс 3. Её гра­фик  — па­ра­бо­ла, ветви ко­то­рой на­прав­ле­ны вверх. Сле­до­ва­тель­но, усло­вие за­да­чи вы­пол­не­но тогда и толь­ко тогда, когда вы­пол­ня­ет­ся одно из трех усло­вий:

1.  Трёхчлен имеет два раз­лич­ных корня, и толь­ко боль­ший из них лежит на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка 0,1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , то есть

 си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка f левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0, новая стро­ка f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 0. конец си­сте­мы .

 

2.  Трёхчлен имеет два раз­лич­ных корня, и толь­ко мень­ший из них лежит на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка 0,1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , то есть

 си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка f левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0, новая стро­ка f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 0. конец си­сте­мы .

 

3.  Трёхчлен имеет два корня, воз­мож­но сов­па­да­ю­щих, и оба, а также вер­ши­на, лежат на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка 0,1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , то есть

 си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка f левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0, новая стро­ка f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 0,  новая стро­ка f левая круг­лая скоб­ка z_0 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 0,  новая стро­ка 0 мень­ше z_0 мень­ше или равно 1, конец си­сте­мы .

 

где z_0=a плюс 3  — абс­цис­са вер­ши­ны па­ра­бо­лы. Эти усло­вия со­от­вет­ству­ют сле­ду­ю­щим спо­со­бам рас­по­ло­же­ния гра­фи­ка функ­ции f левая круг­лая скоб­ка z пра­вая круг­лая скоб­ка :

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Решим первую си­сте­му:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка a плюс 3 мень­ше 0, новая стро­ка 1 минус a минус 3 боль­ше или равно 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка a мень­ше минус 3, новая стро­ка a мень­ше или равно минус 2 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но a мень­ше минус 3.

Решим вто­рую си­сте­му:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка a плюс 3 боль­ше 0, новая стро­ка 1 минус a минус 3 мень­ше или равно 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка a боль­ше минус 3, новая стро­ка a боль­ше или равно минус 2 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но a\geqslant минус 2.

Решим тре­тью си­сте­му:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка a плюс 3 боль­ше 0, новая стро­ка 1 минус a минус 3 боль­ше или равно 0, новая стро­ка левая круг­лая скоб­ка a плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус 2 левая круг­лая скоб­ка a плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс a плюс 3 мень­ше или равно 0,  новая стро­ка 0 мень­ше a плюс 3 мень­ше или равно 1 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка a боль­ше минус 3, новая стро­ка a мень­ше или равно минус 2,  новая стро­ка со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a мень­ше или равно минус 3, a боль­ше или равно минус 2 конец си­сте­мы . конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но a= минус 2.

 

При­ве­дем ре­ше­ние, пред­ло­жен­ное Ири­ной Вла­ди­ми­ров­ной Шраго.

Сде­ла­ем за­ме­ну t=2 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка , x в квад­ра­те боль­ше или равно 0, по­это­му 0 мень­ше t мень­ше или равно 1, и пре­об­ра­зу­ем урав­не­ние.

 дробь: чис­ли­тель: t в квад­ра­те минус 2at плюс a, зна­ме­на­тель: 2t минус 1 конец дроби =3 рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний t в квад­ра­те минус 2at плюс a=3 левая круг­лая скоб­ка 2t минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , t\not= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний t в квад­ра­те минус 6t плюс 3=a левая круг­лая скоб­ка 2t минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , t\not= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец си­сте­мы .

 

За­да­чу можно сфор­му­ли­ро­вать так: най­ди­те зна­че­ния a, при каж­дом из ко­то­рых урав­не­ние t в квад­ра­те минус 6t плюс 3=a левая круг­лая скоб­ка 2t минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка имеет хотя бы одно ре­ше­ние, удо­вле­тво­ря­ю­щее усло­вию 0 мень­ше t, мень­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше t мень­ше или равно 1. Левая часть этого урав­не­ния  — функ­ция f левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка =t в квад­ра­те минус 6t плюс 3, гра­фи­ком ко­то­рой яв­ля­ет­ся па­ра­бо­ла, пра­вая часть  — функ­ция g левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка =a левая круг­лая скоб­ка 2t минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , пучок пря­мых, про­хо­дя­щих через точку  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , 0 пра­вая круг­лая скоб­ка . Для того чтобы ис­ход­ное урав­не­ние имело ре­ше­ние, не­об­хо­ди­мо, чтобы гра­фи­ки пе­ре­се­ка­лись при 0 мень­ше t мень­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше t мень­ше или равно 1.

Опре­де­лим, при каких a гра­фи­ки ка­са­ют­ся, в этом слу­чае дис­кри­ми­нант урав­не­ния t в квад­ра­те минус 2 левая круг­лая скоб­ка a плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка t плюс 3 плюс a=0 дол­жен быть равен нулю.  дробь: чис­ли­тель: D, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = левая круг­лая скоб­ка a плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка a плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка a плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка =0, от­ку­да a  =  –3 или a  =  –2. В пер­вом слу­чае ка­са­ние про­ис­хо­дит при t=0, а во вто­ром  — при t=1. Таким об­ра­зом, при a мень­ше минус 3  — гра­фи­ки пе­ре­се­ка­ют­ся на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка , при  минус 3 мень­ше или равно a мень­ше минус 2  — гра­фи­ки не пе­ре­се­ка­ют­ся, при a боль­ше или равно минус 2  — гра­фи­ки пе­ре­се­ка­ют­ся на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ;1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

От­ку­да и сле­ду­ет ответ.

 

 

Ответ: a мень­ше минус 3, a\geqslant минус 2.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен пра­виль­ный ответ.4
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­че­но мно­же­ство зна­че­ний а, от­ли­ча­ю­ще­е­ся от ис­ко­мо­го ко­неч­ным ко­ли­че­ством 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 балл4
Классификатор алгебры: Рас­по­ло­же­ние кор­ней квад­рат­но­го трех­чле­на
Методы алгебры: Вве­де­ние за­ме­ны