Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д17 C6 № 508111
i

Найти все зна­че­ния па­ра­мет­ра a, при ко­то­рых боль­ший ко­рень урав­не­ния x в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: x плюс 4, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби синус 2a минус 16=0 на  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби конец ар­гу­мен­та боль­ше, чем квад­рат раз­но­сти кор­ней урав­не­ния x в квад­ра­те минус x синус a плюс дробь: чис­ли­тель: ко­си­нус в квад­ра­те a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус 1=0.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­пи­шем пер­вое урав­не­ние так: x в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби x плюс дробь: чис­ли­тель: 4 синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби минус 16=0. Най­дем его боль­ший ко­рень:

x= дробь: чис­ли­тель: минус дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: синус конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те 2a, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 16 синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби плюс 64, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: минус дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби минус 8 пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: минус дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби плюс \left| дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби минус 8 |, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

За­ме­тим, что  дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби мень­ше 8, так как  минус 1 мень­ше или равно синус 2a мень­ше или равно 1,  минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби мень­ше или равно синус 2a мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби . Сле­до­ва­тель­но, \left| дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби минус 8 |=8 минус дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби . Таким об­ра­зом,

x= дробь: чис­ли­тель: минус дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби плюс \left| дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби минус 8 |, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: минус дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби плюс 8 минус дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =4 минус дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

Пусть вто­рое урав­не­ние имеет корни, рав­ные x_1 и x_2. Вы­ра­зим квад­рат раз­но­сти этих кор­ней так, чтобы в даль­ней­шем было удоб­но ис­поль­зо­вать тео­ре­му Виета для при­ве­ден­но­го квад­рат­но­го урав­не­ния:

 левая круг­лая скоб­ка x_1 минус x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =x_1 в квад­ра­те минус 2x_1x_2 плюс x_2 в квад­ра­те =  левая круг­лая скоб­ка x_1 в квад­ра­те плюс 2x_1x_2 плюс x_2 в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка минус 4x_1x_2= левая круг­лая скоб­ка x_1 плюс x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус 4x_1x_2.

При­ме­няя тео­ре­му Виета, по­лу­ча­ем:

 левая круг­лая скоб­ка x_1 минус x_2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = синус в квад­ра­те a минус 4 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: ко­си­нус в квад­ра­те a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = синус в квад­ра­те a минус ко­си­нус в квад­ра­те a плюс 4=4 минус ко­си­нус 2a.

Най­дем раз­ность боль­ше­го корня пер­во­го урав­не­ния и квад­ра­та раз­но­сти кор­ней вто­ро­го урав­не­ния : 4 минус дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби минус 4 плюс ко­си­нус 2a= ко­си­нус 2a минус дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби . Эта раз­ность по усло­вию за­да­чи равна  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби конец ар­гу­мен­та , то есть  дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби . Решим урав­не­ние  ко­си­нус 2a минус дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби от­но­си­тель­но а:

 ко­си­нус 2a минус дробь: чис­ли­тель: синус 2a, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та конец дроби рав­но­силь­но ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та ко­си­нус 2a минус синус 2a= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на ко­си­нус 2a минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби умно­жить на синус 2a= дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби

 рав­но­силь­но ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби умно­жить на ко­си­нус 2a минус синус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби умно­жить на синус 2a= дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка 2a плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка 2a плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 2 Пи n, новая стро­ка 2a плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 2 Пи n конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка 2a= минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 2 Пи n, новая стро­ка 2a= минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 6 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби плюс 2 Пи n конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка a= минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 12 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби плюс Пи n, новая стро­ка a= минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 12 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 8 конец дроби плюс Пи n конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка a= дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 24 конец дроби плюс Пи n, новая стро­ка a= минус дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 24 конец дроби плюс Пи n, конец со­во­куп­но­сти . n при­над­ле­жит Z .

Оста­лось опре­де­лить, при каких из най­ден­ных зна­че­ний па­ра­мет­ра урав­не­ние x в квад­ра­те минус x синус a плюс дробь: чис­ли­тель: ко­си­нус в квад­ра­те a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус 1=0 имеет корни (тео­ре­ма Виета это не га­ран­ти­ру­ет). Най­дем дис­кри­ми­нант:

 синус в квад­ра­те a минус ко­си­нус в квад­ра­те a плюс 4 = 4 минус ко­си­нус 2a.

По­лу­чен­ное вы­ра­же­ние не мень­ше 3 для любых зна­че­ний а, по­это­му для любых зна­че­ний па­ра­мет­ра урав­не­ние имеет два раз­лич­ных корня.

 

Ответ: a = дробь: чис­ли­тель: Пи , зна­ме­на­тель: 24 конец дроби плюс Пи n или a = минус дробь: чис­ли­тель: 5 Пи , зна­ме­на­тель: 24 конец дроби плюс Пи n, n при­над­ле­жит Z .

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 № 87
Классификатор алгебры: Урав­не­ния с па­ра­мет­ром