Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д17 C6 № 508117
i

Най­ди­те все зна­че­ния а, при каж­дом из ко­то­рых урав­не­ние \left| 9 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2 левая круг­лая скоб­ка a плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 9a плюс 19 |=2a в квад­ра­те плюс a плюс 2 имеет ровно три раз­лич­ных корня.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­дан­ное урав­не­ние рав­но­силь­но со­во­куп­но­сти двух урав­не­ний:

3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2 левая круг­лая скоб­ка a плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 9a плюс 19=2a в квад­ра­те плюс a плюс 23 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2 левая круг­лая скоб­ка a плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 9a плюс 19= минус 2a в квад­ра­те минус a минус 2.

Пе­ре­пи­шем их так:

3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2 левая круг­лая скоб­ка a плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2a в квад­ра­те плюс 8a плюс 17=03 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2 левая круг­лая скоб­ка a плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2a в квад­ра­те плюс 10a плюс 21=0.

Вве­дем новую пе­ре­мен­ную. Пусть 3 в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка =t. Ясно, что x боль­ше или равно 0, сле­до­ва­тель­но, t боль­ше или равно 1. Имеем два ал­геб­ра­и­че­ских урав­не­ния:

t в квад­ра­те минус 2 левая круг­лая скоб­ка a плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка t минус 2a в квад­ра­те плюс 8a плюс 17=0 левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка

t в квад­ра­те минус 2 левая круг­лая скоб­ка a плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка t плюс 2a в квад­ра­те плюс 10a плюс 21=0 левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка

Для по­лу­че­ния нуж­но­го ре­зуль­та­та рас­смот­рим сле­ду­ю­щие слу­чаи:

I. Урав­не­ние (1) имеет два под­хо­дя­щих раз­лич­ных корня, тогда как урав­не­ние (2) будет иметь толь­ко один под­хо­дя­щий ко­рень.

II. Урав­не­ние (2) имеет два под­хо­дя­щих раз­лич­ных корня, а урав­не­ние (1) имеет толь­ко один под­хо­дя­щий ко­рень.

Слу­чай I. Рас­смот­рим функ­цию f левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка =t в квад­ра­те минус 2 левая круг­лая скоб­ка a плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка t минус 2a в квад­ра­те плюс 8a плюс 17. Най­дем ее чет­верть дис­кри­ми­нан­та.

 дробь: чис­ли­тель: D, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = левая круг­лая скоб­ка a плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс 2a в квад­ра­те минус 8a минус 17=a в квад­ра­те плюс 10a плюс 25 плюс 2a в квад­ра­те минус 8a минус 17=3a в квад­ра­те плюс 2a плюс 8.

По­лу­чен­ный квад­рат­ный трех­член по­ло­жи­те­лен при всех зна­че­ни­ях a при­над­ле­жит R, так как 1 минус 24 мень­ше 0.

Для того чтобы урав­не­ние (1) имело два раз­лич­ных корня, каж­дый из ко­то­рых не мень­ше 1, не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но вы­пол­не­ние еще двух усло­вий: f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 0,t_0 боль­ше 1.f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =1 минус 2a минус 10 минус 2a в квад­ра­те плюс 8a плюс 17= минус 2a в квад­ра­те плюс 6a плюс 8t_0=a плюс 5.

Решим си­сте­му не­ра­венств.

 си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка минус 2a в квад­ра­те плюс 6a плюс 8 боль­ше или равно 0 , новая стро­ка a плюс 5 боль­ше 1 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка a в квад­ра­те минус 3a минус 4 мень­ше или равно 0 , новая стро­ка a боль­ше минус 4 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка минус 1 мень­ше или равно a мень­ше или равно 4 , новая стро­ка a боль­ше минус 4 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но минус 1 мень­ше или равно a мень­ше или равно 4.

Урав­не­ние (2) будет иметь един­ствен­ный под­хо­дя­щий ко­рень в двух си­ту­а­ци­ях:

1.  Чет­верть дис­кри­ми­нан­та квад­рат­но­го трех­чле­на g левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка =t в квад­ра­те минус 2 левая круг­лая скоб­ка a плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка t плюс 2a в квад­ра­те плюс 10a плюс 21 ока­жет­ся рав­ной нулю.

 дробь: чис­ли­тель: D, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = левая круг­лая скоб­ка a плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус 2a в квад­ра­те минус 10a минус 21=a в квад­ра­те плюс 10a плюс 25 минус 2a в квад­ра­те минус 10a минус 21= минус a в квад­ра­те плюс 4. минус a в квад­ра­те плюс 4=0 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но a в квад­ра­те =4 рав­но­силь­но a=\pm 2.

По­лу­чен­ное зна­че­ние a= минус 2 не под­хо­дит, по­сколь­ку  минус 2\notin левая квад­рат­ная скоб­ка минус 1;4 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

2.   При по­ло­жи­тель­ном знаке чет­вер­ти дис­кри­ми­нан­та один из нулей функ­ции g левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка ока­жет­ся не мень­ше 1, а дру­гой  — стро­го мень­ше 1. По­след­нее будет иметь место, если будет вы­пол­не­но усло­вие g левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0. Од­на­ко, g левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =1 минус 2 левая круг­лая скоб­ка a плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 2a в квад­ра­те плюс 10a плюс 21=1 минус 2a минус 10 плюс 2a в квад­ра­те плюс 10a плюс 21=2a в квад­ра­те плюс 8a плюс 12 боль­ше 0 при любом зна­че­нии a при­над­ле­жит R, так как 2a в квад­ра­те плюс 8a плюс 12 боль­ше 0 рав­но­силь­но a в квад­ра­те плюс 4a плюс 6 боль­ше 0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс 2 боль­ше 0.

Таким об­ра­зом, в слу­чае I мы по­лу­ча­ем един­ствен­ное под­хо­дя­щее зна­че­ние a=2.

Слу­чай II. По­тре­бу­ем, чтобы урав­не­ние (1) имело един­ствен­ный под­хо­дя­щий ко­рень, а урав­не­ние (2)  — два раз­лич­ных под­хо­дя­щих корня.

То, что чет­верть дис­кри­ми­нан­та урав­не­ния (1) по­ло­жи­те­лен при всех зна­че­ни­ях a при­над­ле­жит R, было по­ка­за­но выше. Сле­до­ва­тель­но, оста­ет­ся един­ствен­ный ва­ри­ант: число 1 на чис­ло­вой пря­мой долж­но на­хо­дить­ся между кор­ня­ми квад­рат­но­го трех­чле­на, т. е. долж­но вы­пол­нять­ся не­ра­вен­ство f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0. Решим не­ра­вен­ство:

 минус 2a в квад­ра­те плюс 6a плюс 8 мень­ше 0 x рав­но­силь­но a в квад­ра­те минус 3a минус 4 боль­ше 0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка a мень­ше минус 1 , новая стро­ка a боль­ше 4 конец со­во­куп­но­сти ..

Чтобы урав­не­ние (2) имело два под­хо­дя­щих раз­лич­ных корня не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но, чтоб было вы­пол­не­но усло­вие:  си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка дробь: чис­ли­тель: D, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби боль­ше 0 , новая стро­ка g левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 0 , новая стро­ка t_0 боль­ше 1.  конец си­сте­мы . То, что g левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0, было по­ка­за­но выше. Сле­до­ва­тель­но, оста­лось ре­шить си­сте­му  си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка минус a в квад­ра­те плюс 4 боль­ше 0 , новая стро­ка a плюс 5 боль­ше 1. конец си­сте­мы .

 си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка минус a в квад­ра­те плюс 4 боль­ше 0 , новая стро­ка a плюс 5 боль­ше 1 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка a в квад­ра­те мень­ше 4 , новая стро­ка a боль­ше минус 4 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка минус 2 мень­ше a мень­ше 2 , новая стро­ка a боль­ше минус 4 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но минус 2 мень­ше a мень­ше 2.

Объ­еди­нив ре­зуль­та­ты, по­лу­чен­ные в двух слу­ча­ях, будем иметь:  минус 2 мень­ше a мень­ше минус 1,a=2.

 

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка минус 2; минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая фи­гур­ная скоб­ка 2 пра­вая фи­гур­ная 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 № 90
Классификатор алгебры: Урав­не­ния с па­ра­мет­ром