Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 552349
i

Най­ди­те, при каких не­от­ри­ца­тель­ных зна­че­ни­ях a функ­ция f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =3ax в сте­пе­ни 4 минус 8x в кубе плюс 3x в квад­ра­те минус 7 на от­рез­ке [−1; 1] имеет толь­ко одну точку ми­ни­му­ма.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Най­дем про­из­вод­ную функ­ции:

f' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =12ax в кубе минус 24x в квад­ра­те плюс 6x = 6x левая круг­лая скоб­ка 2ax в квад­ра­те минус 4x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка .

По усло­вию зна­че­ния па­ра­мет­ра не­от­ри­ца­тель­ны. Рас­смот­рим от­дель­но слу­чай a  =  0. Тогда урав­не­ние 2ax в квад­ра­те минус 4x плюс 1=0 при­ни­ма­ет вид  минус 4x плюс 1=0 и имеет един­ствен­ный ко­рень x= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , ле­жа­щий на за­дан­ном от­рез­ке. При этом в точке x  =  0 про­из­вод­ная ме­ня­ет знак с ми­ну­са на плюс, а по­то­му это точка ми­ни­му­ма, в точке x= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби про­из­вод­ная ме­ня­ет знак с плюса на минус, а по­то­му это точка мак­си­му­ма. Сле­до­ва­тель­но, a  =  0 под­хо­дит.

В слу­чае a боль­ше 0 урав­не­ние 2ax в квад­ра­те минус 4x плюс 1=0 яв­ля­ет­ся квад­рат­ным, и не имеет кор­ней, если 4 минус 2a мень­ше 0, то есть при a боль­ше 2, имеет един­ствен­ный ко­рень x = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби при a = 2. В точке x  =  0 про­из­вод­ная ме­ня­ет знак с ми­ну­са на плюс, а по­то­му это точка ми­ни­му­ма, в точке x= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби про­из­вод­ная не ме­ня­ет знака, а по­то­му это не точка экс­тре­му­ма. Таким об­ра­зом, зна­че­ния a боль­ше или равно 2 под­хо­дят.

Оста­лось рас­смот­реть слу­чай 0 мень­ше a мень­ше 2. Тогда урав­не­ние 2ax в квад­ра­те минус 4x плюс 1=0 имеет два по­ло­жи­тель­ных корня x_ минус = дробь: чис­ли­тель: 2 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 минус 2a конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2a конец дроби и x_ плюс = дробь: чис­ли­тель: 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 минус 2a конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2a конец дроби , при­чем 0 мень­ше x_ минус мень­ше x_ плюс , и по­то­му 0 и x_ плюс яв­ля­ют­ся точ­ка­ми ми­ни­му­ма, а x_ минус яв­ля­ет­ся точ­кой мак­си­му­ма. Чтобы от­рез­ку [−1; 1] при­над­ле­жа­ла лишь одна точка ми­ни­му­ма, не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но вы­пол­не­ния не­ра­вен­ства x_ плюс боль­ше 1, от­ку­да  дробь: чис­ли­тель: 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 минус 2a конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2a конец дроби боль­ше 1, то есть  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 минус 2a конец ар­гу­мен­та боль­ше 2a минус 2. По­лу­чен­ное не­ра­вен­ство об­ра­ща­ет­ся в ра­вен­ство при x = дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , при­чем левая часть не­ра­вен­ства убы­ва­ет на ОДЗ, а пра­вая  — воз­рас­та­ет. Сле­до­ва­тель­но, ре­ше­ни­я­ми не­ра­вен­ства яв­ля­ют­ся зна­че­ния па­ра­мет­ра, для ко­то­рых a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Учи­ты­вая, что 0 мень­ше a мень­ше 2, за­клю­ча­ем, что под­хо­дят все а такие, что 0 мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Тем самым усло­вию за­да­чи удо­вле­тво­ря­ют такие а, для ко­то­рых 0 мень­ше или равно a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби или a боль­ше или равно 2.

 

Ответ:a при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая квад­рат­ная скоб­ка 2; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен пра­виль­ный ответ.4
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­чен ответ, но в ре­ше­нии до­пу­ще­на вы­чис­ли­тель­ная ошиб­ка или оно не­до­ста­точ­но обос­но­ва­но.3
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­чен ответ, но в ходе ре­ше­ния до­пу­ще­на одна ошиб­ка, от­лич­ная от вы­чис­ли­тель­ной.2
По­лу­че­ны не­ко­то­рые вер­ные зна­че­ния па­ра­мет­ра, од­на­ко ре­ше­ние со­дер­жит более одной ошиб­ки.1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Классификатор алгебры: Функ­ции, за­ви­ся­щие от па­ра­мет­ра
Методы алгебры: Ис­поль­зо­ва­ние про­из­вод­ной для на­хож­де­ния наи­боль­ше­го и наи­мень­ше­го зна­че­ния