При каких значениях параметра a область значений функции
содержит отрезок [1; 2]?
Полагая
перепишем уравнение в виде:
где а
Дальнейшие рассуждения свяжем с соотношением
которое будем рассматривать как уравнение относительно переменной z. Это уравнение может иметь лишние корни, которые, если они существуют, будут выявлены в дальнейшем при рассмотрении системы
Имея это в виду, рассмотрим квадратный трёхчлен
Тогда задачу можно переформулировать следующим образом: при каких значениях параметра b для любого существует корень квадратного трёхчлена
принадлежащий отрезку [−1; 1]?
Заметим, что квадратный трёхчлен имеет корни только в случае, когда
где
— абсцисса вершины параболы — графика рассматриваемого трёхчлена, с учётом того, что
приходим к рассмотрению неравенства
которое при равносильно неравенству
Если теперь рассмотреть функцию то так как
для
своё максимальное значение она принимает на правом конце рассматриваемого отрезка. А поскольку
то неравенство будет выполняться при всех
Следующий шаг в решении задачи состоит в том, чтобы среди найденных значений параметра b, при которых существуют корни уравнения
выбрать те значения, при которых хотя бы один из корней принадлежит отрезку [−1; 1].
Но поскольку и
то
и поэтому хотя бы один корень квадратного трёхчлена
будет принадлежать отрезку [−1; 1] при тех значениях параметра b, при которых справедливо неравенство
Функция графиком которой является гипербола, принимает наименьшее своё значение на отрезке [1; 2], равное
при
и поэтому
Объединяя полученные результаты, приходим к выводу, что
Рассмотрим теперь случай, когда в соотношении
Решая эту систему, находим, что либо либо
При
равенство
переписывается в виде
и значения достигаются при значениях
При
равенство
записывается в виде
и значения достигаются при значениях
Но у нас
и, таким образом, значение
не удовлетворяет требованиям задачи. Итак,
Возвращаясь к параметру a, получаем:
Ответ:

