Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 4 № 202
i

Опре­де­ли­те, при каких зна­че­ни­ях па­ра­мет­ра а урав­не­ние  левая круг­лая скоб­ка a в кубе минус 2a в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка a в кубе минус a плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка x плюс a в квад­ра­те плюс 1=0 имеет ре­ше­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

а)  Стар­ший ко­эф­фи­ци­ент равен 0:

 

Если ко­эф­фи­ци­ент при x2 равен 0, то:

a в кубе минус 2a в квад­ра­те =0 рав­но­силь­но a в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка =0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a=0,a=2. конец со­во­куп­но­сти .

При a=0 урав­не­ние при­ни­ма­ет вид  минус 2x плюс 1=0, оно имеет ре­ше­ние x= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

При a=2 урав­не­ние при­ни­ма­ет вид  минус 8x плюс 5=0, оно имеет ре­ше­ние x= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 8 конец дроби .

б)  Стар­ший ко­эф­фи­ци­ент не равен 0:

 

Чтобы урав­не­ние имело ре­ше­ния, до­ста­точ­но за­тре­бо­вать усло­вие на дис­кри­ми­нант:

D боль­ше или равно 0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a в кубе минус a плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка a в кубе минус 2a в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 0 рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a в сте­пе­ни 6 минус a в сте­пе­ни 4 плюс 2a в квад­ра­те минус a в сте­пе­ни 4 плюс a в квад­ра­те минус 2a плюс 2a в кубе минус 2a плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка минус левая круг­лая скоб­ка a в сте­пе­ни 5 плюс a в кубе минус 2a в сте­пе­ни 4 минус 2a в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 0 рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но a в сте­пе­ни 6 минус a в сте­пе­ни 5 плюс a в кубе плюс 4a в квад­ра­те минус 4a плюс 4 боль­ше или равно 0 левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a в сте­пе­ни 6 минус a в сте­пе­ни 5 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби a в сте­пе­ни 4 пра­вая круг­лая скоб­ка минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби a в сте­пе­ни 4 минус a в кубе плюс a в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка плюс левая круг­лая скоб­ка 4a в квад­ра­те минус 4a плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка плюс a в квад­ра­те плюс 3 боль­ше или равно 0 рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a в кубе минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a в квад­ра­те минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 2a минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс a в квад­ра­те плюс 3 боль­ше или равно 0. левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка

Дан­ное не­ра­вен­ство верно для всех a, по­сколь­ку в левой части сумма квад­ра­тов и по­ло­жи­тель­но­го числа. Вни­ма­тель­ный чи­та­тель за­ме­тит, что один из квад­ра­тов в левой части не­ра­вен­ства имеет знак "−". По­ка­жем, что левая часть всё равно не­от­ри­ца­тель­на при всех a.

При a при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус 1; 0 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка \cup левая квад­рат­ная скоб­ка 1; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка спра­вед­ли­во сле­ду­ю­щее не­ра­вен­ство, до­ка­жем это:

 

 левая круг­лая скоб­ка a в кубе минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те боль­ше или равно левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a в квад­ра­те минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a в кубе минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a в квад­ра­те плюс a пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a в кубе минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a в квад­ра­те плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a в квад­ра­те минус a пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 0 рав­но­силь­но

 

 рав­но­силь­но a в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те минус a плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 0 рав­но­силь­но a в квад­ра­те левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те минус a плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 0 рав­но­силь­но

 

\underseta в квад­ра­те минус a плюс 1 боль­ше 0\mathop рав­но­силь­но a при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка минус 1; 0 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка \cup левая квад­рат­ная скоб­ка 1; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

Для a при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 0; 1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка спра­вед­ли­во сле­ду­ю­щее рас­суж­де­ние: наи­мень­шее зна­че­ние вы­ра­же­ния  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби a в квад­ра­те минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те на дан­ном от­рез­ке до­сти­га­ет­ся при a  =  0, оно равно 0, а наи­боль­шее  — при a  =  1, оно равно  дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . Оба этих зна­че­ния мень­ше 3, по­это­му при a при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 0; 1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка левая часть не­ра­вен­ства (2) по­ло­жи­тель­на.

 

Для до­ка­за­тель­ства слу­чая, когда a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , об­ра­тим­ся к не­ра­вен­ству (1): един­ствен­ное от­ри­ца­тель­ное сла­га­е­мое левой части  — a3  — га­ран­ти­ро­ван­но мень­ше a6 на ин­тер­ва­ле  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

Ответ: При всех a.