Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Най­ди­те все не­ну­ле­вые зна­че­ния па­ра­мет­ра a, при каж­дом из ко­то­рых си­сте­ма урав­не­ний

 си­сте­ма вы­ра­же­ний |a| в сте­пе­ни y минус дробь: чис­ли­тель: 5 левая круг­лая скоб­ка y плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: a в сте­пе­ни 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те минус 8 x, зна­ме­на­тель: 4 a в сте­пе­ни 4 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 x плюс y конец ар­гу­мен­та = 0,5 x конец си­сте­мы .

имеет ровно три ре­ше­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пре­об­ра­зу­ем си­сте­му:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний |a| в сте­пе­ни y минус дробь: чис­ли­тель: 5 левая круг­лая скоб­ка y плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: a в сте­пе­ни 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те минус 8 x, зна­ме­на­тель: 4 a в сте­пе­ни 4 конец дроби , ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 x плюс y конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний |a| в сте­пе­ни y минус дробь: чис­ли­тель: 5 левая круг­лая скоб­ка y плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: a в сте­пе­ни 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: y, зна­ме­на­тель: a в сте­пе­ни 4 конец дроби , y = дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус 2x, x боль­ше или равно 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний |a| в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка y плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка = 6y плюс 25, y = дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те минус 8x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , x боль­ше или равно 0, a не равно 0. конец си­сте­мы .

По­стро­им гра­фик функ­ции y = дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те минус 8x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби при x боль­ше или равно 0 (см. рис.). Для того, чтобы си­сте­ма имела ровно три ре­ше­ния, не­об­хо­ди­мо, чтобы урав­не­ние

|a| в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка y плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка = 6y плюс 25 \qquad левая круг­лая скоб­ка * пра­вая круг­лая скоб­ка

имело одно ре­ше­ние при y при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус 4; 0 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и одно ре­ше­ние при y при­над­ле­жит левая фи­гур­ная скоб­ка минус 4 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка . За­ме­тим, что y = минус 4 яв­ля­ет­ся ре­ше­ни­ем при всех a не равно 0. Зна­чит, нужно найти такие зна­че­ния a, для ко­то­рых урав­не­ние имеет один ко­рень на (−4; 0] и не имеет кор­ней при y боль­ше 0.

Если 0 мень­ше |a| мень­ше 1, то урав­не­ние (⁎) имеет един­ствен­ное ре­ше­ние t=0, по­сколь­ку его левая часть убы­ва­ет, а пра­вая  — воз­рас­та­ет. При a = 1 урав­не­ние (⁎) также имеет един­ствен­ное ре­ше­ние. Сле­до­ва­тель­но, |a| боль­ше 1, а тогда функ­ция f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка =a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка y плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка воз­рас­та­ет и пе­ре­се­ка­ет­ся с пря­мой p левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка = 6y плюс 25 на по­лу­ин­тер­ва­ле  левая круг­лая скоб­ка минус 4; 0 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка тогда и толь­ко тогда, когда од­но­вре­мен­но f' левая круг­лая скоб­ка минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 6 и f левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 25. Имеем:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний |a| в сте­пе­ни 0 на­ту­раль­ный ло­га­рифм |a| мень­ше 6, |a| в сте­пе­ни 4 боль­ше или равно 25 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний на­ту­раль­ный ло­га­рифм |a| мень­ше 6, |a| боль­ше или равно ко­рень из 5 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний |a| мень­ше e в сте­пе­ни 6 , |a| боль­ше или равно ко­рень из 5 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та \leqslant|a| мень­ше e в сте­пе­ни 6 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний минус e в сте­пе­ни 6 мень­ше a мень­ше или равно минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та , ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5 конец ар­гу­мен­та мень­ше или равно a мень­ше e в сте­пе­ни 6 . конец со­во­куп­но­сти .

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка минус e в сте­пе­ни 6 ; минус ко­рень из 5 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка \cup левая квад­рат­ная скоб­ка ко­рень из 5 ; e в сте­пе­ни 6 пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

При­ве­дем ре­ше­ние, где мно­же­ство зна­че­ний функ­ции вы­яс­ня­ет­ся при по­мо­щи про­из­вод­ной и пре­де­лов.

Пре­об­ра­зу­ем си­сте­му:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний |a| в сте­пе­ни y минус дробь: чис­ли­тель: 5 левая круг­лая скоб­ка y плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: a в сте­пе­ни 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те минус 8 x, зна­ме­на­тель: 4 a в сте­пе­ни 4 конец дроби , ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 x плюс y конец ар­гу­мен­та = дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний |a| в сте­пе­ни y минус дробь: чис­ли­тель: 5 левая круг­лая скоб­ка y плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: a в сте­пе­ни 4 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: y, зна­ме­на­тель: a в сте­пе­ни 4 конец дроби , y = дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус 2x, x боль­ше или равно 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний |a| в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка y плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка = 6y плюс 25, y = дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те минус 8x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , x боль­ше или равно 0, a не равно 0. конец си­сте­мы .

По­стро­им гра­фик функ­ции y = дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те минус 8x, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби при x боль­ше или равно 0 (см. рис.). Для того, чтобы си­сте­ма имела ровно три ре­ше­ния, не­об­хо­ди­мо, чтобы урав­не­ние |a| в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка y плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка = 6y плюс 25 имело одно ре­ше­ние при y при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус 4; 0 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и одно ре­ше­ние при y при­над­ле­жит левая фи­гур­ная скоб­ка минус 4 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка . За­ме­тим, что y = минус 4 яв­ля­ет­ся ре­ше­ни­ем при всех a не равно 0. Зна­чит, нужно найти такие зна­че­ния a, для ко­то­рых урав­не­ние имеет один ко­рень на (−4; 0] и не имеет кор­ней при y боль­ше 0.

За­пи­шем это урав­не­ние в виде

|a| = левая круг­лая скоб­ка 6y плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \tfrac1 пра­вая круг­лая скоб­ка y плюс 4.

Най­дем мно­же­ство зна­че­ний функ­ции

f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка 6y плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: y плюс 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = e в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 6y плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: y плюс 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Най­дем про­из­вод­ную:

f' левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка = левая круг­лая скоб­ка e в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 6y плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: y плюс 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка ' = e в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 6y плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: y плюс 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: 6y плюс 25 конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка y плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка минус на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 6y плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка y плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби .

Про­из­вод­ная об­ра­ща­ет­ся в нуль, если  дробь: чис­ли­тель: 6y плюс 24, зна­ме­на­тель: 6y плюс 25 конец дроби минус \ln левая круг­лая скоб­ка 6y плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0.

За­пи­шем это урав­не­ние в виде  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6y плюс 25 конец дроби плюс \ln левая круг­лая скоб­ка 6y плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка = 1, и рас­смот­рим урав­не­ние g левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка = 1 для функ­ции

g левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6y плюс 25 конец дроби плюс \ln левая круг­лая скоб­ка 6y плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка

при y боль­ше минус 4. Най­дем про­из­вод­ную:

g' левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 6y плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: 6y плюс 25 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: 6y плюс 25 конец дроби умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 1 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 6y плюс 25 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

Най­ден­ная про­из­вод­ная по­ло­жи­тель­на при y боль­ше минус 4, а по­то­му функ­ция g левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка воз­рас­та­ет, а урав­не­ние g левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка = 1 не имеет ре­ше­ний. Сле­до­ва­тель­но, про­из­вод­ная f' левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка со­хра­ня­ет знак при y боль­ше минус 4. Взяв в ка­че­стве проб­ной точки y=0, за­клю­ча­ем, что f' левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0. Таким об­ра­зом, по­ка­за­но, что функ­ция f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка убы­ва­ет на (−4; ∞). Най­дем пре­де­лы:

\lim_y\to бес­ко­неч­ность f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка = \lim_y\to бес­ко­неч­ность e в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 6y плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: y плюс 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = e в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \lim_y\to бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 6y плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: y плюс 4 конец дроби = 1,

\lim_y\to минус 4 плюс 0f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка = \lim_y \to минус 4 плюс 0 левая круг­лая скоб­ка 6 левая круг­лая скоб­ка y плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: y плюс 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = \lim_y \to минус 4 плюс 0 левая круг­лая скоб­ка 6 левая круг­лая скоб­ка y плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: 6 левая круг­лая скоб­ка y плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = e в сте­пе­ни 6 .

Не­об­хо­ди­мо было найти такие зна­че­ния a, для ко­то­рых урав­не­ние |a| = левая круг­лая скоб­ка 6y плюс 25 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \tfrac1 пра­вая круг­лая скоб­ка y плюс 4 имеет один ко­рень на (−4; 0] и не имеет кор­ней на луче (0; ∞). Мно­же­ство зна­че­ний E левая круг­лая скоб­ка f пра­вая круг­лая скоб­ка функ­ции f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка на по­лу­ин­тер­ва­ле  левая круг­лая скоб­ка минус 4; 0 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка есть E левая круг­лая скоб­ка f пра­вая круг­лая скоб­ка = левая квад­рат­ная скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка ; e в сте­пе­ни 6 пра­вая круг­лая скоб­ка = левая квад­рат­ная скоб­ка ко­рень из 5 ; e в сте­пе­ни 6 пра­вая круг­лая скоб­ка . Таким об­ра­зом, |a| при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка f левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка ; e в сте­пе­ни 6 пра­вая круг­лая скоб­ка = левая квад­рат­ная скоб­ка ко­рень из 5 ; e в сте­пе­ни 6 пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка минус e в сте­пе­ни 6 ; минус ко­рень из 5 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка \cup левая квад­рат­ная скоб­ка ко­рень из 5 ; e в сте­пе­ни 6 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 № 447
Классификатор алгебры: Си­сте­мы с па­ра­мет­ром
Методы алгебры: Ис­поль­зо­ва­ние про­из­вод­ной для на­хож­де­ния наи­боль­ше­го и наи­мень­ше­го зна­че­ния, Ис­поль­зо­ва­ние сим­мет­рий, оце­нок, мо­но­тон­но­сти