Найдите все значения а, при каждом из которых множество решений неравенства содержит ровно четыре целых значения x.
Решим задачу графически. Выражения, стоящие под знаком модулей, обращаются в нуль при и при
Прямые, задаваемые уравнениями
и
разбивают плоскость хОа на четыре области. Раскроем модули, на каждой из этих областей и построим на этих областях график неравенства (см. ниже).
Графиком неравенства является множество точек, лежащих внутри области с границей АВ1С1А1BCA, включая границу. Для каждого конкретного значения параметра a = a0 решение неравенства представляет собой множество точек x, лежащих на прямой a = a0 и находящихся внутри построенной области.
Поскольку неравенство должно иметь ровно 4 целых решения, искомыми значениями параметра являются те, для которых соответствующие отрезки горизонтальных прямых содержат ровно 4 целочисленные точки (выделены на рисунке красным), то есть все прямые для или
Осталось показать, как построить график неравенства Раскрывая модули, получаем четыре области.
Область (1):
Область (2):
Область (3):
Область (4):
На области (1) решение неравенства представляет собой часть круга с центром в точке (1; 1) и радиусом ограниченную прямыми
Заметим, что окружность ω1, являющаяся границей круга, пересекает ось абсцисс в точках
и
Найдем координаты точек пересечения данной окружности с указанными прямыми. Для прямой
имеем:
Искомые точки: и
Аналогично для прямой находим:
Искомые точки: и
На области (2) решение неравенства представляет собой часть круга с центром в точке (0; 2) и радиусом ограниченную прямыми
Заметим, что окружность ω2, являющаяся границей круга, пересекает ось абсцисс в точке
Найдем координаты точек пересечения данной окружности с указанными прямыми. Для прямой
имеем:
Искомые точки: и
Аналогично для прямой находим:
Искомые точки: и
Области (3) и (4) можно рассмотреть аналогично. Но можно заметить, что если точка является решением неравенства, то и точка
является его решением:
Это означает, что множество решений неравенства симметрично относительно начала координат. Тем самым, достаточно построить часть графика неравенства, лежащую выше прямой то есть на областях (1) и (2), а затем отразить её относительно начала координат. Так нами и было сделано.
Ответ:

