Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 638317
i

Най­ди­те все зна­че­ния па­ра­мет­ра a, при каж­дом из ко­то­рых урав­не­ние

 x|x плюс 2 a| плюс 1 минус a=0

имеет един­ствен­ное ре­ше­ние.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пре­об­ра­зу­ем урав­не­ние:

 x|x плюс 2 a| плюс 1 минус a=0 рав­но­силь­но x|x плюс 2 a|=a минус 1 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний си­сте­ма вы­ра­же­ний |x в квад­ра­те плюс 2ax|=a минус 1,x боль­ше или равно 0, конец си­сте­мы . левая круг­лая скоб­ка * пра­вая круг­лая скоб­ка си­сте­ма вы­ра­же­ний |x в квад­ра­те плюс 2ax|=1 минус a,x мень­ше 0. конец си­сте­мы . левая круг­лая скоб­ка ** пра­вая круг­лая скоб­ка конец со­во­куп­но­сти .

Рас­смот­рим все воз­мож­ные слу­чаи.

1.  При a=1 ис­ход­ное урав­не­ние имеет два корня, что не под­хо­дит:

|x в квад­ра­те плюс 2x|=0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний x=0,x= минус 2. конец со­во­куп­но­сти .

2.  При a боль­ше 1 вто­рая си­сте­ма по­лу­чен­ной со­во­куп­но­сти (⁎⁎) не имеет ре­ше­ний. Опре­де­лим ко­ли­че­ство ре­ше­ний си­сте­мы (⁎). Рас­смот­рим функ­цию f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =|x в квад­ра­те плюс 2ax|. Нули функ­ции: x=0 и x= минус 2a мень­ше 0. Изоб­ра­зим эскиз гра­фи­ка при x боль­ше или равно 0 (см. рис. 1). При любом зна­че­нии a боль­ше 1 го­ри­зон­таль­ная пря­мая y=a минус 1 ровно один раз пе­ре­се­ка­ет гра­фик y=f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка при всех не­от­ри­ца­тель­ных зна­че­ни­ях x. Зна­чит, при a боль­ше 1 усло­вие за­да­чи вы­пол­не­но.

Рис. 1: a боль­ше 1, x боль­ше или равно 0

Рис. 2: 0 мень­ше a мень­ше 1, x мень­ше 0

3.  При 0 мень­ше a мень­ше 1 си­сте­ма  (⁎) не имеет ре­ше­ний. Опре­де­лим ко­ли­че­ство ре­ше­ний си­сте­мы  (⁎⁎). Изоб­ра­зим эскиз гра­фи­ка функ­ции f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =|x в квад­ра­те плюс 2ax| при x мень­ше 0 (см. рис. 2). Нули функ­ции: x=0 и x= минус 2a мень­ше 0, вер­ши­на в точке  левая круг­лая скоб­ка минус a;f левая круг­лая скоб­ка минус a пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка . Тогда для вы­пол­не­ния усло­вия за­да­чи не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но вы­пол­не­ния усло­вия f левая круг­лая скоб­ка минус a пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 1 минус a. Решим си­сте­му:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний | левая круг­лая скоб­ка минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс 2a левая круг­лая скоб­ка минус a пра­вая круг­лая скоб­ка | мень­ше 1 минус a,0 мень­ше a мень­ше 1 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a в квад­ра­те мень­ше 1 минус a,0 мень­ше a мень­ше 1 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a в квад­ра­те плюс a минус 1 мень­ше 0,0 мень­ше a мень­ше 1 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний дробь: чис­ли­тель: минус 1 минус ко­рень из 5 , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: минус 1 плюс ко­рень из 5 , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,0 мень­ше a мень­ше 1 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но 0 мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: минус 1 плюс ко­рень из 5 , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Рис. 3: a мень­ше 0, x мень­ше 0

4.  При a=0 ис­ход­ное урав­не­ние имеет один ко­рень x= минус 1, усло­вие за­да­чи вы­пол­не­но.

5.  При a мень­ше 0 си­сте­ма  (⁎) не имеет ре­ше­ний. Опре­де­лим ко­ли­че­ство ре­ше­ний си­сте­мы  (⁎⁎). Изоб­ра­зим эскиз гра­фи­ка функ­ции f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =|x в квад­ра­те плюс 2ax| при x мень­ше 0 (см. рис. 3). Нули функ­ции: x=0 и x= минус 2a боль­ше 0. За­ме­тим, что при любом зна­че­нии a мень­ше 0 го­ри­зон­таль­ная пря­мая y=1 минус a ровно один раз пе­ре­се­ка­ет гра­фик y=f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка при от­ри­ца­тель­ных зна­че­ни­ях x. Зна­чит, при a мень­ше 0 усло­вие за­да­чи вы­пол­не­но.

Таким об­ра­зом, ис­ход­ное урав­не­ние имеет един­ствен­ное ре­ше­ние при a мень­ше дробь: чис­ли­тель: ко­рень из 5 минус 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби и a боль­ше 1.

 

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; дробь: чис­ли­тель: минус 1 плюс ко­рень из 5 , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 1; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

При­ве­дем дру­гое ре­ше­ние.

Если a=1, то урав­не­ние при­ни­ма­ет вид x|x плюс 2|=0, и имеет два корня: числа −2 и 0. По­это­му это зна­че­ние па­ра­мет­ра не под­хо­дит. При a не равно q 1 число x  =  0 не яв­ля­ет­ся ре­ше­ни­ем урав­не­ния, а по­то­му его можно за­пи­сать в виде

|x плюс 2 a|= дробь: чис­ли­тель: a минус 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби .

Опре­де­лим, при каких зна­че­ни­ях па­ра­мет­ра гра­фи­ки левой и пра­вой части имеют ровно одну точку пе­ре­се­че­ния. Гра­фик левой части урав­не­ния  — «галка» с вер­ши­ной x  =  −2a, а гра­фик пра­вой части урав­не­ния  — ги­пер­бо­ла, рас­по­ло­жен­ная в пер­вой и тре­тьей чет­вер­тях при a боль­ше 1 и во вто­рой и чет­вер­той при a мень­ше 1.

При a боль­ше 1. Тогда гра­фик мо­ду­ля и ги­пер­бо­ла имеют един­ствен­ную в силу раз­ной мо­но­тон­но­сти функ­ций общую точку, ле­жа­щую в пер­вой чет­вер­ти (см. рис. 1). Все такие зна­че­ния па­ра­мет­ра под­хо­дят.

Рис. 1: a боль­ше 1

Рис. 2: a мень­ше или равно 0

Рис. 3: 0 мень­ше a мень­ше 1

При a мень­ше или равно 0 гра­фи­ки функ­ций рас­по­ло­же­ны так, как по­ка­за­но на вто­ром ри­сун­ке. Они пе­ре­се­ка­ют­ся в един­ствен­ной точке, ле­жа­щей во вто­рой чет­вер­ти (см. рис. 2). Все такие зна­че­ния па­ра­мет­ра под­хо­дят.

Если же 0 мень­ше a мень­ше 1, то гра­фи­ки могут иметь две общие точки, ле­жа­щие во вто­рой чет­вер­ти (см. рис. 3). Чтобы ре­ше­ние было един­ствен­ным, пра­вая ветвь гра­фи­ка мо­ду­ля не долж­на не иметь общих точек с левой вет­вью ги­пер­бо­лы. Это озна­ча­ет, что не долж­но иметь ре­ше­ний урав­не­ние x плюс 2 a= дробь: чис­ли­тель: a минус 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби . За­пи­шем его как квад­рат­ное, по­лу­чим x в квад­ра­те плюс 2 a x плюс a минус 1=0. Вы­чис­лим чет­верть дис­кри­ми­нан­та:  дробь: чис­ли­тель: D, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби = a в квад­ра­те минус a плюс 1. Дис­кри­ми­нант дол­жен быть от­ри­ца­тель­ным, от­ку­да

 дробь: чис­ли­тель: минус 1 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: минус 1 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Рас­смат­ри­ва­е­мо­му слу­чаю 0 мень­ше a мень­ше 1 со­от­вет­ству­ют 0 мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та минус 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Объ­еди­няя най­ден­ные ре­зуль­та­ты, окон­ча­тель­но по­лу­ча­ем:

a мень­ше дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та минус 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби

или

a боль­ше 1.

Ответ: a мень­ше дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та минус 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби или a боль­ше 1.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ4
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­че­ны вер­ные зна­че­ния па­ра­мет­ра, но до­пу­щен не­до­чет3
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­чен не­вер­ный ответ из-за вы­чис­ли­тель­ной ошиб­ки, при этом верно вы­пол­не­ны все шаги ре­ше­ния,

ИЛИ

в ре­ше­нии верно най­де­ны все гра­нич­ные точки мно­же­ства зна­че­ний па­ра­мет­ра, но не­вер­но опре­де­ле­ны про­ме­жут­ки зна­че­ний

2
В слу­чае ана­ли­ти­че­ско­го ре­ше­ния: за­да­ча верно све­де­на к на­бо­ру ре­шен­ных урав­не­ний и не­ра­венств с уче­том тре­бу­е­мых огра­ни­че­ний,

ИЛИ

в слу­чае гра­фи­че­ско­го ре­ше­ния: за­да­ча верно све­де­на к ис­сле­до­ва­нию вза­им­но­го рас­по­ло­же­ния линий (изоб­ра­же­ны не­об­хо­ди­мые фи­гу­ры, учте­ны огра­ни­че­ния, ука­за­на связь ис­ход­ной за­да­чи с по­стро­ен­ны­ми фи­гу­ра­ми)

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 419
Классификатор алгебры: Урав­не­ния с па­ра­мет­ром
Методы алгебры: Пе­ре­бор слу­ча­ев, Ис­поль­зо­ва­ние сим­мет­рий, оце­нок, мо­но­тон­но­сти