Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 24 № 4826
i

Най­ди­те все зна­че­ния па­ра­мет­ра a, при ко­то­рых Най­ди­те все зна­че­ния па­ра­мет­ра a, при ко­то­рых урав­не­ние a|x минус 4|= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: x плюс 1 конец дроби на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0, плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка имеет ровно два корня.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

При a мень­ше или равно 0 урав­не­ние не имеет не­от­ри­ца­тель­ных кор­ней, по­сколь­ку его левая часть не­по­ло­жи­тель­на, а пра­вая по­ло­жи­тель­на. Опре­де­лим, для a боль­ше 0 гра­фи­ки функ­ции y=a|x минус 4| и y= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: x плюс 1 конец дроби имеют ровно две общие точки на об­ла­сти x > 0.

Гра­фик функ­ции y= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: x плюс 1 конец дроби   ― ги­пер­бо­ла, её го­ри­зон­таль­ная асимп­то­та y = 0, вер­ти­каль­ная асимп­то­та x  =  −1. При всех a боль­ше 0 гра­фик мо­ду­ля пе­ре­се­ка­ет ги­пер­бо­лу в точке, абс­цис­са ко­то­рой боль­ше числа 4 (см. рис.). Чтобы урав­не­ние имело ровно два не­от­ри­ца­тель­ных ре­ше­ния, зна­че­ния па­ра­мет­ра долж­ны обес­пе­чи­вать су­ще­ство­ва­ние ровно одной вто­рой точки пе­ре­се­че­ния на про­ме­жут­ке [0; 4). За­ме­тим, что на этом про­ме­жут­ке |x минус 4|=4 минус x.

Абс­цис­сы общих точек пря­мой y = a(4 − x) и ги­пер­бо­лы опре­де­ля­ют­ся урав­не­ни­ем

a левая круг­лая скоб­ка 4 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: x плюс 1 конец дроби рав­но­силь­но a левая круг­лая скоб­ка 4 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =5 рав­но­силь­но a левая круг­лая скоб­ка минус x в квад­ра­те плюс 3x плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка =5 рав­но­силь­но ax в квад­ра­те минус 3ax плюс 5 минус 4a=0.

Ка­са­нию со­от­вет­ству­ет нуль дис­кри­ми­нан­та по­лу­чен­но­го квад­рат­но­го урав­не­ния:

D=9a в квад­ра­те минус 4a левая круг­лая скоб­ка 5 минус 4a пра­вая круг­лая скоб­ка =9a в квад­ра­те плюс 16a в квад­ра­те минус 20a=25a в квад­ра­те минус 20a=5a левая круг­лая скоб­ка 5a минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Дис­кри­ми­нант равен нулю при един­ствен­ном по­ло­жи­тель­ном зна­че­нии па­ра­мет­ра a= дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби . Абс­цис­са точки ка­са­ния при таком зна­че­нии а дей­стви­тель­но по­ло­жи­тель­на: x= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби (а зна­чит, ри­су­нок верен, и най­ден­ное зна­че­ние па­ра­мет­ра под­хо­дит).

Опре­де­лим зна­че­ние па­ра­мет­ра, при ко­то­ром пря­мая y=a левая круг­лая скоб­ка 4 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка про­хо­дит через точку (0; 5). По­сколь­ку y левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка =5 на­хо­дим:  a= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . Сле­до­ва­тель­но, при  дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби мень­ше a мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби на про­ме­жут­ке [0; 4) гра­фик мо­ду­ля пе­ре­се­ка­ет ги­пер­бо­лу в двух точ­ках, а при a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби лишь в одной точке.

Итак, при a= дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби и при a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби урав­не­ние имеет ровно два не­от­ри­ца­тель­ных ре­ше­ния.

 

Ответ: при a= дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби и при a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

 

При­ведём ав­тор­ское ре­ше­ние.

Рас­смот­рим функ­ции f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =a|x минус 4| и g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: x плюс 1 конец дроби . Ис­сле­ду­ем g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0, плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

При a мень­ше или равно 0 все зна­че­ния функ­ции f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0, плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка . не­по­ло­жи­тель­ны, а все зна­че­ния функ­ции g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка   — по­ло­жи­тель­ны, по­это­му при a мень­ше или равно 0 урав­не­ние не имеет ре­ше­ний на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка 0, плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

При a боль­ше 0 функ­ция f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка воз­рас­та­ет на про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка 4, плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка , Функ­ция g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка убы­ва­ет на этом про­ме­жут­ке, по­это­му урав­не­ние g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка все­гда имеет ровно одно ре­ше­ние на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 4, плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка , по­сколь­ку f левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше g левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка и f левая круг­лая скоб­ка 4 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше g левая круг­лая скоб­ка 4 плюс дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: a конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

На про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0,4 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка урав­не­ние g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка при­ни­ма­ет вид 4a минус ax= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: x плюс 1 конец дроби . Это урав­не­ние сво­дит­ся к урав­не­нию ax в квад­ра­те минус 3ax плюс левая круг­лая скоб­ка 5 минус 4a пра­вая круг­лая скоб­ка =0. Будем счи­тать, что a боль­ше 0, по­сколь­ку слу­чай a мень­ше или равно 0 был рас­смот­рен ранее. Дис­кри­ми­нант квад­рат­но­го урав­не­ния D=9a в квад­ра­те минус 4a левая круг­лая скоб­ка 5 минус 4a пра­вая круг­лая скоб­ка =25a в квад­ра­те минус 20a, по­это­му при 0 мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби это урав­не­ние не имеет кор­ней, при a= дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби урав­не­ние имеет един­ствен­ный ко­рень, рав­ный  дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , при a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби урав­не­ние имеет два корня.

Пусть урав­не­ние имеет два корня, то есть a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби . Тогда оба корня мень­ше 4, по­сколь­ку при x боль­ше или равно 4 зна­че­ния функ­ции 4a минус ax не­по­ло­жи­тель­ны, а зна­че­ния функ­ции  дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: x плюс 1 конец дроби по­ло­жи­тель­ны. По тео­ре­ме Виета сумма кор­ней равна 3, а про­из­ве­де­ние равно  дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: a конец дроби минус 4. Зна­чит, боль­ший ко­рень все­гда при­над­ле­жит про­ме­жут­ку  левая квад­рат­ная скоб­ка 0,4 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , а мень­ший при­над­ле­жит этому про­ме­жут­ку тогда и толь­ко тогда, когда  дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: a конец дроби минус 4 боль­ше или равно 0.

Таким об­ра­зом, ис­ход­ное урав­не­ние a|x минус 4|= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: x плюс 1 конец дроби имеет сле­ду­ю­щее ко­ли­че­ство кор­ней на про­ме­жут­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 0,плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка :

1)  Нет кор­ней при a мень­ше или равно 0.

2)  Один ко­рень при 0 мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

3)  Два корня при a= дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби и a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

4)  Три корня при  дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби мень­ше a мень­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

 

Ответ: a= дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ,a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .


Аналоги к заданию № 4826: 4827 Все