Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Най­ди­те все зна­че­ния па­ра­мет­ра a, при каж­дом из ко­то­рых урав­не­ние

 дробь: чис­ли­тель: x в кубе плюс 2ax в квад­ра­те минус 4a, зна­ме­на­тель: ax в квад­ра­те плюс x минус 3a конец дроби =0

имеет ровно два раз­лич­ных корня.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Дробь равна нулю, если ее чис­ли­тель равен нулю, а зна­ме­на­тель от­ли­чен от нуля:

 дробь: чис­ли­тель: x в кубе плюс 2ax в квад­ра­те минус 4a, зна­ме­на­тель: ax в квад­ра­те плюс x минус 3a конец дроби =0 рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний x в кубе плюс 2ax в квад­ра­те минус 4a=0,ax в квад­ра­те плюс x минус 3a не равно 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний x в кубе плюс a левая круг­лая скоб­ка 2x в квад­ра­те минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка =0,a левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс x не равно 0 конец си­сте­мы .

Числа x = \pm ко­рень из 2 и x = \pm ко­рень из 3 не яв­ля­ют­ся ре­ше­ни­я­ми по­лу­чен­ной си­сте­мы ни при каких зна­че­ни­ях па­ра­мет­ра, по­это­му на вы­ра­же­ния в скоб­ках можно раз­де­лить без по­те­ри рав­но­силь­но­сти. По­лу­ча­ем:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний a= дробь: чис­ли­тель: x в кубе , зна­ме­на­тель: 4 минус 2x в квад­ра­те конец дроби ,a не равно дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 3 минус x в квад­ра­те конец дроби конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a= дробь: чис­ли­тель: x в кубе , зна­ме­на­тель: 4 минус 2x в квад­ра­те конец дроби , дробь: чис­ли­тель: x в кубе , зна­ме­на­тель: 4 минус 2x в квад­ра­те конец дроби не равно дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 3 минус x в квад­ра­те конец дроби . \qquad левая круг­лая скоб­ка * пра­вая круг­лая скоб­ка конец си­сте­мы .

Най­дем х, при ко­то­рых вы­пол­не­но со­от­но­ше­ние (⁎), для этого решим урав­не­ние:

 дробь: чис­ли­тель: x в кубе , зна­ме­на­тель: 4 минус 2x в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 3 минус x в квад­ра­те конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: x в сте­пе­ни 5 минус 5x в кубе плюс 4x, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 4 минус 2x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 3 минус x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби =0 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: x левая круг­лая скоб­ка x в сте­пе­ни 4 минус 5x в квад­ра­те плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 4 минус 2x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 3 минус x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби =0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: x левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 4 минус 2x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 3 минус x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби =0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний x=0,x= \pm 1,x= \pm 2. конец со­во­куп­но­сти .

Итак, x не равно 0, \pm 1, \pm 2.

При най­ден­ных х по­стро­им эскиз гра­фи­ка функ­ции a левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: x в кубе , зна­ме­на­тель: 4 минус 2x в квад­ра­те конец дроби в си­сте­ме ко­ор­ди­нат xOa. Най­дем про­из­вод­ную и опре­де­лим ее знаки:

a' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 3x в квад­ра­те умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 4 минус 2x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка минус x в кубе умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус 4x пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 4 минус 2x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 12x в квад­ра­те минус 2x в сте­пе­ни 4 , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 4 минус 2x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2x в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка 6 минус x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 4 минус 2x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби .

При не­огра­ни­чен­ном уве­ли­че­нии ар­гу­мен­та х зна­че­ния функ­ции не­огра­ни­чен­но умень­ша­ют­ся, а при не­огра­ни­чен­ном умень­ше­нии х зна­че­ния функ­ции не­огра­ни­чен­но воз­рас­та­ют. Пря­мые x = \pm ко­рень из 2 яв­ля­ют­ся вер­ти­каль­ны­ми асимп­то­та­ми. Вы­чис­лим зна­че­ния функ­ции a левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка в кри­ти­че­ских точ­ках:

a левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка =0,

a_max = a левая круг­лая скоб­ка ко­рень из 6 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: ко­рень из 6 в кубе , зна­ме­на­тель: 4 минус 2 умно­жить на ко­рень из 6 в квад­ра­те конец дроби = минус дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из 6 , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ,

a_min = a левая круг­лая скоб­ка минус ко­рень из 6 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка минус ко­рень из 6 пра­вая круг­лая скоб­ка в кубе , зна­ме­на­тель: 4 минус 2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус ко­рень из 6 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из 6 , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Вы­чис­лим зна­че­ния a левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка в точ­ках 0, \pm 1, \pm 2 и ис­клю­чим эти точки на гра­фи­ке:

a левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка =0,

a левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1 в кубе , зна­ме­на­тель: 4 минус 2 умно­жить на 1 в квад­ра­те конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

a левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , a левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 2 в кубе , зна­ме­на­тель: 4 минус 2 умно­жить на 2 в квад­ра­те конец дроби = минус 2,

a левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 2.

Из эс­ки­за гра­фи­ка на­хо­дим, что ис­ход­ное урав­не­ние

—  при a мень­ше минус 2 имеет три раз­лич­ных корня;

—  при a= минус 2 имеет два раз­лич­ных корня;

—  при  минус 2 мень­ше a мень­ше минус дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из 6 , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби имеет три раз­лич­ных корня;

—  при a= минус дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из 6 , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби имеет два раз­лич­ных корня;

—  при  минус дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из 6 , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше a мень­ше минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби имеет один ко­рень;

—  при a= минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби не имеет кор­ней;

—  при  минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше a мень­ше 0 имеет один ко­рень;

—  при a=0 не имеет кор­ней;

—  при 0 мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби имеет один ко­рень;

—  при a= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби не имеет кор­ней;

—  при  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из 6 , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби имеет один ко­рень;

—  при a= дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из 6 , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби имеет два раз­лич­ных корня;

—  при  дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из 6 , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше a мень­ше 2 имеет три раз­лич­ных корня;

—  при a=2 имеет два раз­лич­ных корня;

—  при a боль­ше 2 имеет три раз­лич­ных корня.

 

Ответ: a = \pm 2, a = \pm дробь: чис­ли­тель: 3 ко­рень из 6 , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

 

При­ме­ча­ние.

Вни­ма­тель­ный чи­та­тель за­ме­тит на гра­фи­ке на­клон­ную асимп­то­ту, о ко­то­рой ни­че­го не ска­за­но в ре­ше­нии. Дей­стви­тель­но, гра­фик функ­ции a левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: x в кубе , зна­ме­на­тель: 4 минус 2x в квад­ра­те конец дроби имеет на­клон­ную асимп­то­ту, ее урав­не­ние можно найти явно, но что-⁠либо знать об этой асимп­то­те для ре­ше­ния дан­ной за­да­чи не нужно.

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 обос­но­ва­но3
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 ошиб­ки1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 369
Классификатор алгебры: Ко­ор­ди­на­ты (x, a), Урав­не­ния с па­ра­мет­ром
Методы алгебры: Ис­поль­зо­ва­ние про­из­вод­ной для на­хож­де­ния наи­боль­ше­го и наи­мень­ше­го зна­че­ния