Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

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 ровно одну точку ми­ни­му­ма.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Най­дем про­из­вод­ную функ­ции и опре­де­лим, в каких точ­ках про­из­вод­ная об­ра­ща­ет­ся в нуль:

f' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =12ax в кубе минус 24x в квад­ра­те плюс 6x,

12ax в кубе минус 24x в квад­ра­те плюс 6x=0 рав­но­силь­но 6x левая круг­лая скоб­ка 2ax в квад­ра­те минус 4x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =0.

При a  =  0 по­лу­чен­ное урав­не­ние имеет два корня: x  =  0 и x= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . Точка 0 яв­ля­ет­ся точ­кой ми­ни­му­ма, точка  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби яв­ля­ет­ся точ­кой мак­си­му­ма.

При a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0; 2 пра­вая круг­лая скоб­ка урав­не­ние урав­не­ние 2ax в квад­ра­те минус 4x плюс 1=0 имеет два раз­лич­ных корня, каж­дый из ко­то­рых от­ли­чен от нуля, а по­то­му про­из­вод­ная об­ра­ща­ет­ся в нуль в трех раз­лич­ных точ­ках:

x_1=0, x_2= дробь: чис­ли­тель: 2 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 минус 2a конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2a конец дроби и x_3= дробь: чис­ли­тель: 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 минус 2a конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2a конец дроби ,

где точка x2 яв­ля­ет­ся точ­кой мак­си­му­ма, а точки x1 и x3  — точки ми­ни­му­ма. Точка x3 не лежит на от­рез­ке [−1; 1], если либо  дробь: чис­ли­тель: 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 минус 2a конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2a конец дроби мень­ше минус 1, что не­воз­мож­но для по­ло­жи­тель­ных а, либо  дробь: чис­ли­тель: 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 минус 2a конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2a конец дроби боль­ше 1, от­ку­да 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 минус 2a конец ар­гу­мен­та боль­ше 2a. Левая часть не­ра­вен­ства убы­ва­ет на ин­тер­ва­ле  левая круг­лая скоб­ка 0; 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , пра­вая  — воз­рас­та­ет, число  дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби об­ра­ща­ет не­ра­вен­ство в вер­ное чис­ло­вое ра­вен­ство, по­это­му не­ра­вен­ство верно при 0 мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

При a  =  2 урав­не­ние 2ax в квад­ра­те минус 4x плюс 1=0 имеет один ко­рень  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби крат­но­сти 2, в этой точке про­из­вод­ная не ме­ня­ет знак, а по­то­му это не точка экс­тре­му­ма. Кроме того, про­из­вод­ная об­ра­ща­ет­ся в нуль при x  =  0, это точка ми­ни­му­ма.

При a > 2 урав­не­ние 2ax в квад­ра­те минус 4x плюс 1=0 не имеет кор­ней, по­это­му про­из­вод­ная об­ра­ща­ет­ся в нуль толь­ко при x  =  0, это точка ми­ни­му­ма.

Таким об­ра­зом, 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 одну точку ми­ни­му­ма при a при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 0; 1,5 пра­вая круг­лая скоб­ка или при a боль­ше или равно 2.

 

Ответ: a при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 0; 1,5 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 по­лу­че­но мно­же­ство зна­че­ний a, от­ли­ча­ю­ще­е­ся от ис­ко­мо­го толь­ко вклю­че­ни­ем/ис­клю­че­ни­ем точек a = 1,5 и/или a = 2.3
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­че­но мно­же­ство зна­че­ний a, от­ли­ча­ю­щи­е­ся от ис­ко­мо­го толь­ко ис­клю­че­ни­ем a = 0, а также, может быть, вклю­че­ни­ем/ис­клю­че­ни­ем точек a = 1,5 и/или a = 2.

ИЛИ

По­лу­чен не­вер­ный ответ из-за вы­чис­ли­тель­ной ошиб­ки, но при этом верно вы­пол­не­ны все шаги ре­ше­ния.

2
Верно най­де­ны все три гра­нич­ные точки мно­же­ства зна­че­ний a.1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл4

Аналоги к заданию № 562145: 562152 Все

Источник: Из­бран­ные за­да­ния по ма­те­ма­ти­ке из по­след­них сбор­ни­ков ФИПИ
Классификатор алгебры: Функ­ции, за­ви­ся­щие от па­ра­мет­ра
Методы алгебры: Ис­поль­зо­ва­ние про­из­вод­ной для на­хож­де­ния наи­боль­ше­го и наи­мень­ше­го зна­че­ния, Пе­ре­бор слу­ча­ев