Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д17 C6 № 505704
i

Найти все зна­че­ния па­ра­мет­ров а и b, при ко­то­рых среди кор­ней урав­не­ния

 левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те плюс 2ab минус b в квад­ра­те минус 7 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка 2a в квад­ра­те минус 5ab плюс b в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка x плюс 7 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 5 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка плюс тан­генс в квад­ра­те }x=0

есть два раз­лич­ных корня с рав­ны­ми аб­со­лют­ны­ми ве­ли­чи­на­ми.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть у за­дан­но­го урав­не­ния име­ют­ся корни m и −m, при­чем m не равно 0,m не равно дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби плюс Пи k|k при­над­ле­жит Z.

Тогда будем иметь ра­вен­ства:

 левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те плюс 2ab минус b в квад­ра­те минус 7 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка 2a в квад­ра­те минус 5ab плюс b в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка m плюс 7 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 5 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка плюс тан­генс в квад­ра­те }m=0, левая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни * пра­вая круг­лая скоб­ка

 левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те плюс 2ab минус b в квад­ра­те минус 7 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка 2a в квад­ра­те минус 5ab плюс b в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус m плюс 7 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 5 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус m пра­вая круг­лая скоб­ка плюс тан­генс в квад­ра­те } левая круг­лая скоб­ка минус m пра­вая круг­лая скоб­ка =0. левая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка ** пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка

По­след­нее ра­вен­ство мы впра­ве пе­ре­пи­сать так:

 левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те плюс 2ab минус b в квад­ра­те минус 7 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка 2a в квад­ра­те минус 5ab плюс b в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус m плюс 7 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 5 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка минус m пра­вая круг­лая скоб­ка плюс тан­генс в квад­ра­те }m=0 левая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка *** пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка

Вы­чи­тая ра­вен­ство (***) из ра­вен­ства (*), по­лу­чим:

 минус левая круг­лая скоб­ка 2a в квад­ра­те минус 5ab плюс b в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка m плюс 7 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 5 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка плюс левая круг­лая скоб­ка 2a в квад­ра­те минус 5ab плюс b в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус m плюс 7 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 5 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби =0 рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка 2a в квад­ра­те минус 5ab плюс b в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка m плюс 7 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 5 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2m пра­вая круг­лая скоб­ка плюс левая круг­лая скоб­ка 2a в квад­ра­те минус 5ab плюс b в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка m минус 7 пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка 2a в квад­ра­те минус 5ab плюс b в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка m плюс 7 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 5 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2m пра­вая круг­лая скоб­ка плюс m минус 7 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка =0.

Рас­смот­рим ра­вен­ство  левая круг­лая скоб­ка m плюс 7 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 5 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2m пра­вая круг­лая скоб­ка плюс m минус 7=0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка m плюс 7 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 25 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка =7 минус m.

По­ка­жем, что в по­след­нем ра­вен­стве m не равно минус 7. Дей­стви­тель­но, если m= минус 7, то  левая круг­лая скоб­ка m плюс 7 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 25 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка =0, тогда как 7 минус m=14. Сле­до­ва­тель­но, мы впра­ве раз­де­лить обе части ра­вен­ства  левая круг­лая скоб­ка m плюс 7 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 25 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка =7 минус m на m плюс 7. По­лу­чим: 25 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 7 минус m, зна­ме­на­тель: m плюс 7 конец дроби . Это ра­вен­ство имеет место при m=0.

Рас­смот­рим левую часть по­след­не­го ра­вен­ства как функ­цию f(m), пра­вую часть  — как функ­цию g(m).

На  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка =25 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка есть мо­но­тон­но воз­рас­та­ю­щая функ­ция, g(m)  — мо­но­тон­но убы­ва­ю­щая. Cле­до­ва­тель­но, ра­вен­ство f (m)= g левая круг­лая скоб­ка m пра­вая круг­лая скоб­ка воз­мож­но лишь при един­ствен­ном зна­че­нии m, т. е. при m=0. Од­на­ко такое зна­че­ние m усло­вию за­да­чи не удо­вле­тво­ря­ет. От­сю­да вывод: в кон­тек­сте пред­ло­жен­ной за­да­чи  левая круг­лая скоб­ка m плюс 7 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 5 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2m пра­вая круг­лая скоб­ка плюс m минус 7 не равно 0.

Но тогда не­пре­мен­но долж­но вы­пол­нять­ся ра­вен­ство 2a в квад­ра­те минус 5ab плюс b в квад­ра­те плюс 1=0. Коли это так, то ра­вен­ство (***) при­мет вид:  левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те плюс 2ab минус b в квад­ра­те минус 7 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс тан­генс в квад­ра­те m=0, что воз­мож­но лишь при од­но­вре­мен­ном вы­пол­не­нии двух усло­вий: a в квад­ра­те плюс 2ab минус b в квад­ра­те минус 7=0 и  тан­генс m=0.

За­ме­тим, что среди кор­ней ис­ход­но­го урав­не­ния есть такая пара зна­че­ний m, на­при­мер, m= Пи и m= минус Пи , при ко­то­рых усло­вие  тан­генс m=0 вы­пол­ня­ет­ся как при m= Пи , так и при m= минус Пи .

Те­перь нам оста­лось найти такие зна­че­ния па­ра­мет­ров a и b, ко­то­рые удо­вле­тво­ря­ют си­сте­ме урав­не­ний  си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка 2a в квад­ра­те минус 5ab плюс b в квад­ра­те плюс 1=0 , новая стро­ка a в квад­ра­те плюс 2ab минус b в квад­ра­те минус 7=0. конец си­сте­мы .

 си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка 2a в квад­ра­те минус 5ab плюс b в квад­ра­те = минус 1 , новая стро­ка a в квад­ра­те плюс 2ab минус b в квад­ра­те =7 конец си­сте­мы .  рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка 4a в квад­ра­те минус 10ab плюс 2b в квад­ра­те = минус 2 , новая стро­ка 5a в квад­ра­те плюс 10ab минус 5b в квад­ра­те =35. конец си­сте­мы .

 

9a в квад­ра­те минус 3b в квад­ра­те =33 рав­но­силь­но 3a в квад­ра­те =b в квад­ра­те плюс 11.

 

 си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка 2a в квад­ра­те минус 5ab плюс b в квад­ра­те = минус 1 , новая стро­ка a в квад­ра­те плюс 2ab минус b в квад­ра­те =7 конец си­сте­мы .

 

3a в квад­ра­те минус 3ab=6 рав­но­силь­но a в квад­ра­те минус ab=2 рав­но­силь­но ab=a в квад­ра­те минус 2 рав­но­силь­но b=a минус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: a конец дроби \Rightarrow b в квад­ра­те =a в квад­ра­те минус 4 плюс дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: a в квад­ра­те конец дроби .

Так как

3a в квад­ра­те =b в квад­ра­те плюс 11, то 3a в квад­ра­те =a в квад­ра­те минус 4 плюс дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: a в квад­ра­те конец дроби плюс 11 рав­но­силь­но 2a в квад­ра­те минус 7 минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: a в квад­ра­те конец дроби =0 рав­но­силь­но 2a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 7a в квад­ра­те минус 4=0 рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но a в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 7\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 49 плюс 32 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби рав­но­силь­но a в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 7\pm 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a в квад­ра­те =4,a в квад­ра­те = минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец со­во­куп­но­сти .

(по­след­нее не имеет смыс­ла).

a в квад­ра­те =4 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a = 2,a = минус 2. конец со­во­куп­но­сти . По­лу­чен­ным зна­че­ни­ям а будут со­от­вет­ство­вать зна­че­ния b=1 и b= минус 1 в со­от­вет­ствии с ра­вен­ством b=a минус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: a конец дроби .

 

 

 

Таким об­ра­зом, мы по­лу­чи­ли упо­ря­до­чен­ные пары: (-2; -1) и (2; 1). Од­на­ко, они нуж­да­ют­ся в про­вер­ке их при­год­но­сти, так как в про­цес­се ре­ше­ния был пе­ре­ход от ра­вен­ства b=a минус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: a конец дроби к ра­вен­ству b в квад­ра­те =a в квад­ра­те минус 4 плюс дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: a в квад­ра­те конец дроби (не обя­за­тель­но рав­но­силь­ный). При под­ста­нов­ке пары (2; 1) в си­сте­му  си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка 2a в квад­ра­те минус 5ab плюс b в квад­ра­те плюс 1=0 , новая стро­ка a в квад­ра­те плюс 2ab минус b в квад­ра­те минус 7=0 конец си­сте­мы . по­лу­чим вер­ные ра­вен­ства:  си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка 8 минус 10 плюс 1 плюс 1=0 , новая стро­ка 4 плюс 4 минус 1 минус 7=0. конец си­сте­мы . Такие же по­лу­чим ре­зуль­та­ты, если про­ве­рим пару (-2; -1).

 

Ответ: (-2; -1), (2;1).

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен пра­виль­ный ответ.4
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­че­но мно­же­ство зна­че­ний a, от­ли­ча­ю­ще­е­ся от ис­ко­мо­го ко­неч­ным чис­лом точек.3
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­че­ны все гра­нич­ные точки ис­ко­мо­го мно­же­ства зна­че­ний a.2
Верно най­де­на хотя бы одна гра­нич­ная точка ис­ко­мо­го мно­же­ства зна­че­ний a

ИЛИ

уста­нов­ле­но, что ис­ход­ное урав­не­ние при всех зна­че­ни­ях a имеет един­ствен­ное ре­ше­ние .

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Источник: А. Ларин: Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 58
Классификатор алгебры: Урав­не­ния с па­ра­мет­ром