Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Най­ди­те все зна­че­ния па­ра­мет­ра b, при каж­дом из ко­то­рых урав­не­ние

x в кубе плюс 2x в квад­ра­те минус x ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 2 левая круг­лая скоб­ка b минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 4=0

имеет един­ствен­ное ре­ше­ние на от­рез­ке [−1; 2].

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть  ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 2 левая круг­лая скоб­ка b минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =a. Рас­смот­рим урав­не­ние x в кубе плюс 2x в квад­ра­те минус ax плюс 4=0. Число x  =  0 не яв­ля­ет­ся кор­нем этого урав­не­ния ни при каком зна­че­нии па­ра­мет­ра а. По­это­му это урав­не­ние рав­но­силь­но урав­не­нию

a=x в квад­ра­те плюс 2x плюс дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: x конец дроби .

Рас­смот­рим функ­цию

f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =x в квад­ра­те плюс 2x плюс дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: x конец дроби

и для урав­не­ния f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =a опре­де­лим число кор­ней и их рас­по­ло­же­ние для каж­до­го зна­че­ния па­ра­мет­ра а.

Найдём про­из­вод­ную

f' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =2x плюс 2 минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 левая круг­лая скоб­ка x минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 2x плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те конец дроби .

От­сю­да сле­ду­ет, что на про­ме­жут­ках  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ;0 пра­вая круг­лая скоб­ка , левая круг­лая скоб­ка 0;1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка функ­ция убы­ва­ет, а на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 1; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка   — воз­рас­та­ет. Сле­до­ва­тель­но, точка x  =  1  — точка ми­ни­му­ма, а ми­ни­мум равен 7.

За­ме­тим, что

\lim_x \to минус бес­ко­неч­ность f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = плюс бес­ко­неч­ность , \lim_x \to минус 0 f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = минус бес­ко­неч­ность , \lim_x \to плюс 0 f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = плюс бес­ко­неч­ность , \lim_x \to плюс бес­ко­неч­ность f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = плюс бес­ко­неч­ность .

Из по­лу­чен­ных свойств функ­ции f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка сле­ду­ет, что при любом зна­че­нии a дан­ное урав­не­ние имеет ровно один от­ри­ца­тель­ный ко­рень, и по­сколь­ку f левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 5, то при a\leqslant минус 5 урав­не­ние имеет ровно один ко­рень на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 1;2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка ; при  минус 5 мень­ше a мень­ше 7 урав­не­ние не имеет кор­ней на  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 1;2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

При a  =  7 урав­не­ние имеет един­ствен­ный ко­рень x  =  1 на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 1;2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

По­сколь­ку f левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка =10, то при 7 мень­ше a\leqslant10 на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 1;2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка урав­не­ние имеет ровно два корня. При a > 10 урав­не­ние также имеет един­ствен­ный ко­рень на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 1;2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

Решим два не­ра­вен­ства и урав­не­ние:

 ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 2 левая круг­лая скоб­ка b минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \leqslant минус 5; ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 2 левая круг­лая скоб­ка b минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =7; ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 2 левая круг­лая скоб­ка b минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 10.

По­лу­чим:

1 мень­ше b мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 33, зна­ме­на­тель: 32 конец дроби ; b=129;b боль­ше 1025.

 

Ответ: 1 мень­ше b мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 33, зна­ме­на­тель: 32 конец дроби ;b=129;b боль­ше 1025.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен пра­виль­ный ответ.4
Най­де­но мно­же­ство зна­че­ний a, корни, со­от­вет­ству­ю­щие един­ствен­но­му зна­че­нию па­ра­мет­ра, не опре­де­ле­ны.

ИЛИ

Най­де­ны корни, но в мно­же­ство зна­че­ний a не вклю­че­ны одна или две гра­нич­ные точки.

3
Най­де­но мно­же­ство зна­че­ний a, но не вклю­че­ны одна или две гра­нич­ные точки. Корни, со­от­вет­ству­ю­щие един­ствен­но­му зна­че­нию па­ра­мет­ра, не най­де­ны.2
Верно най­де­на хотя бы одна гра­нич­ная точка ис­ко­мо­го мно­же­ства зна­че­ний a.1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0

Аналоги к заданию № 513432: 513451 Все

Классификатор алгебры: Урав­не­ния выс­ших сте­пе­ней, Урав­не­ния с па­ра­мет­ром, Функ­ции, за­ви­ся­щие от па­ра­мет­ра
Методы алгебры: Вве­де­ние за­ме­ны, Ис­поль­зо­ва­ние сим­мет­рий, оце­нок, мо­но­тон­но­сти, Ис­поль­зо­ва­ние сим­мет­рий, оце­нок, мо­но­тон­но­сти