Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 640579
i

Най­ди­те все зна­че­ния па­ра­мет­ра a, при ко­то­рых си­сте­ма урав­не­ний

 си­сте­ма вы­ра­же­ний \left|y плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе | минус |y плюс 4 x|=2 y плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе плюс 4 x, | минус y минус 4 x плюс 1| минус \left|y плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе минус a плюс 1|= минус 3 y минус 8 x минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе плюс a плюс 1 конец си­сте­мы .

имеет един­ствен­ное ре­ше­ние.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Сде­ла­ем за­ме­ну u = y плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе , v = y плюс 4x, тогда си­сте­ма при­ни­ма­ет вид

 си­сте­ма вы­ра­же­ний |u| минус | v |=u плюс v , |1 минус v | минус |u минус a плюс 1|= минус u минус 2 v плюс a плюс 1 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний |u| минус | v |=u плюс v , | v минус 1| минус |u минус a плюс 1|= минус левая круг­лая скоб­ка u минус a плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 2 левая круг­лая скоб­ка v минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец си­сте­мы . рав­но­силь­но

 си­сте­ма вы­ра­же­ний со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка u боль­ше или равно 0, v мень­ше или равно 0, новая стро­ка u = минус v , конец си­сте­мы .  новая стро­ка со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка u боль­ше a минус 1, v =1,  новая стро­ка u мень­ше или равно a минус 1, v = дробь: чис­ли­тель: минус 2u плюс 2a плюс 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби конец со­во­куп­но­сти . конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка u = минус v , новая стро­ка со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка v =1,a мень­ше 0, новая стро­ка v =2a плюс 1,a боль­ше или равно 0. конец си­сте­мы . конец со­во­куп­но­сти .

Таким об­ра­зом, ре­ше­ни­ем си­сте­мы яв­ля­ет­ся пара  левая круг­лая скоб­ка минус 1;1 пра­вая круг­лая скоб­ка при a мень­ше 0 и пара  левая круг­лая скоб­ка минус 2a минус 1;2a плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка при a боль­ше или равно 0.

Ис­сле­ду­ем си­сте­му

 си­сте­ма вы­ра­же­ний y плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе = минус 2a минус 1, y плюс 4x = 2a плюс 1. конец си­сте­мы .

на ко­ли­че­ство ре­ше­ний. Каж­дое ре­ше­ние си­сте­мы со­от­вет­ству­ет ре­ше­нию урав­не­ния  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе минус 4x = минус 4a минус 2. Рас­смот­рим функ­цию f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе минус 4x. Най­дем про­из­вод­ную: f' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = x в квад­ра­те минус 4. Функ­ция f имеет мак­си­мум в точке x= минус 2 и ми­ни­мум в точке x=2. От­сю­да, учи­ты­вая ха­рак­тер мо­но­тон­но­сти, за­клю­ча­ем, что урав­не­ние f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 4a минус 2 имеет един­ствен­ное ре­ше­ние при  минус 4a минус 2 боль­ше f левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка = целая часть: 5, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 или при  минус 4a минус 2 мень­ше f левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус целая часть: 5, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 . Так как a боль­ше или равно 0, до­ста­точ­но рас­смот­реть толь­ко вто­рое усло­вие:  минус 4a минус 2 мень­ше минус целая часть: 5, дроб­ная часть: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 рав­но­силь­но a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби . Оста­лось за­ме­тить, что при a мень­ше 0 ре­ше­ний более од­но­го, так как при таких a ре­ше­ния те же, что и при a=0.

 

Ответ: левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби ; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

При­ве­дем ре­ше­ние Вик­то­ра Ко­ше­ле­ва.

Пе­ре­пи­шем си­сте­му в виде

 си­сте­ма вы­ра­же­ний \left| минус y минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе | плюс левая круг­лая скоб­ка минус y минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе пра­вая круг­лая скоб­ка = |y плюс 4 x| плюс левая круг­лая скоб­ка y плюс 4 x пра­вая круг­лая скоб­ка , \left| минус y минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе плюс a минус 1| плюс левая круг­лая скоб­ка минус y минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе плюс a минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = |y плюс 4 x минус 1| плюс 2 левая круг­лая скоб­ка y плюс 4 x минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка . конец си­сте­мы .

Рас­смот­рим три слу­чая.

Слу­чай 1:  y плюс 4 x минус 1 мень­ше 0. Пра­вая часть вто­ро­го урав­не­ния по­лу­чен­ной си­сте­мы от­ри­ца­тель­на:

 |y плюс 4 x минус 1| плюс 2 левая круг­лая скоб­ка y плюс 4 x минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = y плюс 4 x минус 1 мень­ше 0,

а левая  — не­от­ри­ца­тель­на:

\left| минус y минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе плюс a минус 1| плюс левая круг­лая скоб­ка минус y минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе плюс a минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 0.

По­это­му урав­не­ние, а вме­сте с ним и вся си­сте­ма, не имеют ре­ше­ний.

Слу­чай 2: y плюс 4 x минус 1=0. По­лу­ча­ем си­сте­му:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний y плюс 4 x минус 1 = 0 , \left | минус y минус дробь: чис­ли­тель: 1 , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка | плюс левая круг­лая скоб­ка минус y минус дробь: чис­ли­тель: 1 , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка = 2 , \left| минус y минус дробь: чис­ли­тель: 1 , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс a минус 1 | плюс левая круг­лая скоб­ка минус y минус дробь: чис­ли­тель: 1 , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс a минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний y = минус 4 x плюс 1 , минус y минус дробь: чис­ли­тель: 1 , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка = 1 , минус y минус дробь: чис­ли­тель: 1 , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс a минус 1 мень­ше или равно 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний y= минус 4 x плюс 1, x в кубе минус 12 x плюс 6=0, a мень­ше или равно 0. конец си­сте­мы .

По­ло­жим f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = x в кубе минус 12 x плюс 6, най­дем про­из­вод­ную этой функ­ции: f в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =3x в квад­ра­те минус 12. Най­ден­ная про­из­вод­ная равна нулю и ме­ня­ет знаки точ­ках x= \pm 2 . Най­дем экс­тре­му­мы функ­ции:

f_max = f левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка =22,

f_min = f левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 10.

Зна­чит, на луче  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; −2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка функ­ция f(x) воз­рас­та­ет, при­ни­мая зна­че­ния от –∞ до 22; на от­рез­ке [−2; 2] функ­ция убы­ва­ет, при­ни­мая зна­че­ния от  −10 до  22; на луче  левая квад­рат­ная скоб­ка 2; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка функ­ция f(x) воз­рас­та­ет, при­ни­мая зна­че­ния от −10 до +∞. Таким об­ра­зом, в рас­смат­ри­ва­е­мом слу­чае a мень­ше или равно 0, и при таких зна­че­ни­ях па­ра­мет­ра си­сте­ма имеет 3 ре­ше­ния.

Слу­чай 3: y плюс 4 x минус 1 боль­ше 0. В этом слу­чае имеем:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний y плюс 4x минус 1 боль­ше 0, минус y минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе = y плюс 4x, 2 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус y минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе плюс a минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = 3 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка y плюс 4x минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний y плюс 4x минус 1 боль­ше 0, 2y = минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе минус 4x, 5y = минус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x в кубе минус 12x плюс 1 плюс 2a конец си­сте­мы . рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний y плюс 4x минус 1 боль­ше 0, y = минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби x в кубе минус 2x, x в кубе минус 12x плюс 6 плюс 12a = 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний x в кубе минус 12x плюс 6 мень­ше 0, y = минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби x в кубе минус 2x, x в кубе минус 12x плюс 6 плюс 12a = 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a боль­ше 0, y = минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби x в кубе минус 2x, x в кубе минус 12x плюс 6 плюс 12a = 0. конец си­сте­мы .

Итак, в рас­смат­ри­ва­е­мом слу­чае a боль­ше 0. По­ло­жим g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = x в кубе минус 12 x плюс 6 плюс 12 a, най­дем про­из­вод­ную:  g в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =3 x в квад­ра­те минус 12 . Точ­ка­ми экс­тре­му­ма яв­ля­ют­ся x= \pm 2, най­дем экс­тре­му­мы:

g_max = g левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка =12 a плюс 22,

g_min = g левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка =12 a минус 10 .

По­сколь­ку a боль­ше 0, то и g левая круг­лая скоб­ка минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0. Сле­до­ва­тель­но, ко­ли­че­ство ре­ше­ний си­сте­мы за­ви­сит от знака вы­ра­же­ния g(2). При a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби име­ет­ся 3 ре­ше­ния, при a = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби   — два ре­ше­ния, при a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби   — одно ре­ше­ние.

Объ­еди­няя три рас­смот­рен­ных слу­чая, по­лу­ча­ем, что ис­ход­ная си­сте­ма имеет един­ствен­ное ре­ше­ние при a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 6 конец дроби ; бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

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 № 427
Классификатор алгебры: Си­сте­мы с па­ра­мет­ром
Методы алгебры: Вве­де­ние за­ме­ны, Ис­поль­зо­ва­ние про­из­вод­ной для на­хож­де­ния наи­боль­ше­го и наи­мень­ше­го зна­че­ния