Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д17 C6 № 506006
i

Най­ди­те все зна­че­ния па­ра­мет­ра a, при ко­то­рых урав­не­ние

 левая круг­лая скоб­ка a минус x в квад­ра­те минус ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 8 минус ax конец ар­гу­мен­та =0

имеет на от­рез­ке [−2; 3] не­чет­ное число раз­лич­ных кор­ней.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­ме­тим для на­ча­ла, что урав­не­ние 8 минус ax=0 имеет не более од­но­го корня на этом про­ме­жут­ке, а урав­не­ние x в квад­ра­те плюс ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =a имеет ко­неч­ное число кор­ней на любом ко­неч­ном от­рез­ке (между лю­бы­ми двумя кор­ня­ми функ­ции x в квад­ра­те плюс ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус a лежит ко­рень ее про­из­вод­ной 2x минус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби синус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , а между лю­бы­ми двумя ее кор­ня­ми лежит ко­рень ее про­из­вод­ной 2 минус дробь: чис­ли­тель: 121 Пи в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 16 конец дроби ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , ко­то­рых уж точно ко­неч­ное число на любом от­рез­ке). Кроме того, ax мень­ше или равно 8 для всех кор­ней урав­не­ния, что может да­вать до­пол­ни­тель­ные огра­ни­че­ния на от­ре­зок, где мы ищем ре­ше­ния.

Раз­бе­рем не­сколь­ко слу­ча­ев.

1)  a мень­ше или равно минус 4. Тогда урав­не­ние x в квад­ра­те плюс ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =a кор­ней не имеет, по­сколь­ку левая часть все­гда не мень­ше  минус 1. Урав­не­ние ax=8 имеет един­ствен­ный ко­рень x= дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: a конец дроби , ко­то­рый лежит на нуж­ном про­ме­жут­ке.

2)   минус 4 мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Тогда урав­не­ние ax=8 не имеет кор­ней на ука­зан­ном про­ме­жут­ке, более того  — 8 минус ax боль­ше 0 на всем про­ме­жут­ке. По­это­му надо ис­с­сле­до­вать толь­ко корни урав­не­ния x в квад­ра­те плюс ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =a. Оче­вид­но, если x ко­рень дан­но­го урав­не­ния, то  минус x  — тоже его ко­рень. Более того, у него не может быть кор­ней на  левая круг­лая скоб­ка 2;3 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , по­сколь­ку при x боль­ше 2 имеем x в квад­ра­те плюс ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби боль­ше 4 минус 1=3 боль­ше дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Зна­чит, все его корни на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 2;3 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка обыч­но раз­би­ва­ют­ся на пары и по­это­му их чет­ное число. Един­ствен­ное ис­клю­че­ние  — если один из этих кор­ней равен нулю, тогда a=1. Это еще один ответ.

3)  a= дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби . Тогда ра­бо­та­ет ло­ги­ка преды­ду­ще­го слу­чая за ис­клю­че­ни­ем того, что по­яв­ля­ет­ся до­пол­ни­тель­ный ко­рень без пары x=3, по­это­му кор­ней также не­чет­ное ко­ли­че­ство.

4)   дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби мень­ше a мень­ше 4. Тогда урав­не­ние x в квад­ра­те плюс ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =a имеет чет­ное число кор­ней на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 2;2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , урав­не­ние ax=8 имеет ко­рень x= дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: a конец дроби при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 2;3 пра­вая круг­лая скоб­ка . Оста­лось вы­яс­нить, сколь­ко кор­ней имеет урав­не­ние x в квад­ра­те плюс ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =a на ин­тер­ва­ле  левая круг­лая скоб­ка 2; дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: a конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка . До­ка­жем, что этих кор­ней нет.

Рас­смот­рим функ­цию f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =x в квад­ра­те плюс ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . При x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 2; дробь: чис­ли­тель: 26, зна­ме­на­тель: 11 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка имеем  ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби боль­ше или равно 0, по­это­му f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 4 боль­ше a. При x боль­ше дробь: чис­ли­тель: 26, зна­ме­на­тель: 11 конец дроби имеем x в квад­ра­те боль­ше дробь: чис­ли­тель: 676, зна­ме­на­тель: 121 конец дроби боль­ше 5, по­это­му f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 5 минус 1=4 боль­ше a.

5)  a=4. Тогда урав­не­ние x в квад­ра­те плюс ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =a имеет чет­ное число кор­ней на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 2;2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , один из ко­то­рых сов­па­да­ет с кор­нем урав­не­ния ax=8.

6)  a боль­ше 4.Тогда урав­не­ние x в квад­ра­те плюс ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =a имеет чет­ное число кор­ней на ин­тер­ва­ле  левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: a конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: a конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка , урав­не­ние ax=8 имеет ко­рень x= дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: a конец дроби мень­ше 2. Оста­лось вы­яс­нить, сколь­ко кор­ней имеет урав­не­ние x в квад­ра­те плюс ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =a на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 2; минус дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: a конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . До­ка­жем, что этих кор­ней нет.

Рас­смот­рим функ­цию f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =x в квад­ра­те плюс ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . При x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус 2; минус дробь: чис­ли­тель: 18, зна­ме­на­тель: 11 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка имеем  ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 11 Пи x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше или равно 0, по­это­му f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 4 мень­ше a. При x боль­ше минус дробь: чис­ли­тель: 18, зна­ме­на­тель: 11 конец дроби имеем x в квад­ра­те мень­ше дробь: чис­ли­тель: 324, зна­ме­на­тель: 121 конец дроби мень­ше 3, по­это­му f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 3 плюс 1=4 мень­ше a.

 

Ответ: a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус 4 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка \cup левая фи­гур­ная скоб­ка 1 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка \cup левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 8, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби ;4 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 4; бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

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 № 27
Классификатор алгебры: Урав­не­ния с па­ра­мет­ром