Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д17 C6 № 675579
i

Най­ди­те все зна­че­ния па­ра­мет­ра a, при каж­дом из ко­то­рых си­сте­ма

 си­сте­ма вы­ра­же­ний 16x в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 4 минус 5a пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x в кубе плюс x пра­вая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби a левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те мень­ше или равно 0, дробь: чис­ли­тель: 4x, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те плюс 1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1 минус y, зна­ме­на­тель: 5y конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: ay, зна­ме­на­тель: 1 минус y конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , 0 мень­ше y мень­ше 1 конец си­сте­мы .

не имеет ре­ше­ний.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­ме­тим, что  дробь: чис­ли­тель: 1 минус y, зна­ме­на­тель: y конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: y конец дроби минус 1 при  y при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка при­ни­ма­ет зна­че­ния из про­ме­жут­ка  левая круг­лая скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка ровно по од­но­му разу. Пусть  дробь: чис­ли­тель: 1 минус y, зна­ме­на­тель: y конец дроби = t,  t боль­ше 0, тогда вто­рое урав­не­ние при­мет вид:

 дробь: чис­ли­тель: 4x, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те плюс 1 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: t конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

За­ме­тим, что урав­не­ние  дробь: чис­ли­тель: 4x, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те плюс 1 конец дроби = b раз­ре­ши­мо при  b при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус 2; 2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . При  b = 0 кор­нем яв­ля­ет­ся  x = 0, для про­чих b урав­не­ние сво­дит­ся к квад­рат­но­му  bx в квад­ра­те минус 4x плюс b = 0 с дис­кри­ми­нан­том D = 16 минус 4b в квад­ра­те , не­от­ри­ца­тель­ным при  b при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус 2; 2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

Пусть  дробь: чис­ли­тель: 4x, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те плюс 1 конец дроби = z, пре­об­ра­зу­ем пер­вое не­ра­вен­ство си­сте­мы:

 64x в квад­ра­те плюс 4x левая круг­лая скоб­ка 4 минус 5a пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 5a левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те мень­ше или равно 0 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка 16x минус 5a левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 4x плюс x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 16x, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те плюс 1 конец дроби минус 5a пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 4x, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те плюс 1 конец дроби плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 0.

Де­ле­ние на  левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те боль­ше 0 не при­во­дит к по­те­ре кор­ней, тогда можно за­пи­сать си­сте­му в виде

 си­сте­ма вы­ра­же­ний левая круг­лая скоб­ка z минус 5a пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка z плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 0, z = дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: t конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , t боль­ше 0, z при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус 2; 2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . конец си­сте­мы .

Ис­сле­ду­ем, при каких a уда­ет­ся по­до­брать t так, чтобы z= минус 1  — такое z точно под­хо­дит в пер­вое не­ра­вен­ство, и по­то­му такие a не по­дой­дут. Урав­не­ние  минус 1 = дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: t конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби сво­дит­ся к

 минус 20t = 4t в квад­ра­те плюс 20a плюс 5at рав­но­силь­но 4t в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 5a плюс 20 пра­вая круг­лая скоб­ка t плюс 20a = 0.

При  a боль­ше 0 по­ло­жи­тель­ных кор­ней нет, все сла­га­е­мые по­ло­жи­тель­ны при  t боль­ше 0, а при от­ри­ца­тель­ных a по­ло­жи­тель­ный ко­рень есть, при  t = 0 вы­ра­же­ние  4t в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 5a плюс 20 пра­вая круг­лая скоб­ка t плюс 20a от­ри­ца­тель­но, а при боль­ших t  — по­ло­жи­тель­но, по­это­му на луче  левая круг­лая скоб­ка 0; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка есть ко­рень. При  a = 0 урав­не­ние  4t в квад­ра­те плюс 20t = 0 по­ло­жи­тель­ных кор­ней не имеет. Зна­чит,  a боль­ше или равно 0. В таком слу­чае ре­ше­ни­ем пер­во­го не­ра­вен­ства будет  z при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус 1; 5a пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . За­ме­тим, что при  a боль­ше или равно 0,  t боль­ше 0 по­лу­чим  z = дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: t конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби боль­ше 0, по­это­му от­ри­ца­тель­ные z можно не рас­смат­ри­вать. Кроме того,  z мень­ше или равно 2, сле­до­ва­тель­но:

—  при  a = 0 под­хо­дя­щих z нет.

—  при  0 мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби тре­бу­ет­ся  z при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0; 5a пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

—  при  a боль­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби тре­бу­ет­ся  z при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0; 2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

Ис­сле­ду­ем те­перь, какие зна­че­ния может при­ни­мать вы­ра­же­ние  дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: t конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . Его про­из­вод­ная  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: t в квад­ра­те конец дроби от­ри­ца­тель­на при  t в квад­ра­те мень­ше 5a и по­ло­жи­тель­на при  t в квад­ра­те боль­ше 5a. Зна­чит, вы­ра­же­ние убы­ва­ет при  t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0; ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5a конец ар­гу­мен­та пра­вая квад­рат­ная скоб­ка и воз­рас­та­ет при  t при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5a конец ар­гу­мен­та ; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка , а наи­мень­шее его зна­че­ние до­сти­га­ет­ся при  t = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5a конец ар­гу­мен­та и равно  2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби конец ар­гу­мен­та плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . Если это зна­че­ние по­па­да­ет в до­пу­сти­мый для z ин­тер­вал, то можно взять  t = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 5a конец ар­гу­мен­та , со­от­вет­ству­ю­щее z, и по­лу­чить ре­ше­ние си­сте­мы. Если не по­па­да­ет, то ни­ка­кие дру­гие зна­че­ния вы­ра­же­ния  дробь: чис­ли­тель: t, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: t конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби не дадут до­пу­сти­мых z, и по­то­му ре­ше­ний у си­сте­мы не будет. Рас­смот­рим по­след­ний слу­чай.

При a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби нужно чтобы  5a мень­ше 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби конец ар­гу­мен­та плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . Решим это не­ра­вен­ство:

 19a мень­ше 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби конец ар­гу­мен­та рав­но­силь­но 361a в квад­ра­те мень­ше дробь: чис­ли­тель: 64a, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби рав­но­силь­но 1805a мень­ше 64 рав­но­силь­но a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 64, зна­ме­на­тель: 1805 конец дроби мень­ше дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ,

по­это­му все такие a под­хо­дят.

При  a боль­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби нужно чтобы  2 мень­ше 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби конец ар­гу­мен­та плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . За­ме­тим, что пра­вая часть воз­рас­та­ет при росте a, по­это­му до­ста­точ­но найти то a, при ко­то­ром будет ра­вен­ство и взять a, боль­шие его:

 2 = 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби конец ар­гу­мен­та плюс дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби рав­но­силь­но 8 минус a = 8 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: дробь: чис­ли­тель: a, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби конец ар­гу­мен­та рав­но­силь­но 64 минус 16a плюс a в квад­ра­те = дробь: чис­ли­тель: 64a, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 320 минус 80a плюс 5a в квад­ра­те = 64a рав­но­силь­но 5a в квад­ра­те минус 144a плюс 320 = 0.

От­сю­да

 a = дробь: чис­ли­тель: 144 \pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 144 в квад­ра­те минус 4 умно­жить на 5 умно­жить на 320 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 10 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 144 \pm 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 36 в квад­ра­те минус 4 умно­жить на 5 умно­жить на 20 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 10 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 144 \pm 16 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 9 в квад­ра­те минус 5 умно­жить на 5 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 10 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 144 \pm 16 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 66 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 10 конец дроби .

Зна­чит,  a = дробь: чис­ли­тель: 8 левая круг­лая скоб­ка 9 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 66 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 5 конец дроби , а вто­рой ко­рень боль­ше 8 и по­то­му по­сто­рон­ний  — он по­явил­ся при воз­ве­де­нии в квад­рат.

 

Ответ:  левая квад­рат­ная скоб­ка 0; дробь: чис­ли­тель: 64, зна­ме­на­тель: 1805 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 8 левая круг­лая скоб­ка 9 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 66 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ; плюс 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 № 494