сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Най­ди­те все зна­че­ния па­ра­мет­ра a, при ко­то­рых урав­не­ние

3|x плюс 3a| плюс |x плюс a в квад­ра­те | плюс 2x = a

не имеет ре­ше­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Спо­соб I. Рас­смот­рим функ­цию

f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =3|x плюс 3 a| плюс \left|x плюс a в квад­ра­те | плюс 2 x минус a.

От­сю­да

f в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =3 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: x плюс 3 a, зна­ме­на­тель: |x плюс 3 a| конец дроби плюс дробь: чис­ли­тель: x плюс a в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: \left|x плюс a в квад­ра­те | конец дроби плюс 2,

от­сю­да x_1= минус 3 a и x_2= минус a в квад­ра­те кри­ти­че­ские. При x мень­ше x_1 и

x мень­ше x_2 f в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 2 \Rightarrow f \searrow;

при

x боль­ше x_1 x боль­ше x_2 f в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =6 \Rightarrow f не равно arrow.

Свер­ху функ­ция f не огра­ни­че­на, она не­пре­рыв­на, а наи­мень­шее зна­че­ние до­сти­га­ет­ся в точке −3a: если  минус 3 a мень­ше x мень­ше минус a в квад­ра­те , то f в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =4 боль­ше 0; если же  минус a в квад­ра­те мень­ше x мень­ше минус 3 a, то f в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка \prime пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =0. Все зна­че­ния функ­ции долж­ны быть по­ло­жи­тель­ны. Для этого не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но, чтобы f левая круг­лая скоб­ка минус 3 a пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0. По­лу­ча­ем сле­ду­ю­щее не­ра­вен­ство

 \left|a в квад­ра­те минус 3 a| боль­ше 7 a рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 3 a боль­ше 7 a , a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка минус 3 a мень­ше минус 7 a конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a боль­ше 10, a мень­ше 0 . конец со­во­куп­но­сти .

Спо­соб II. Рас­смот­рим функ­цию

f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =3|x плюс 3 a| плюс \left|x плюс a в квад­ра­те | плюс 2 x минус a.

Нам тре­бу­ет­ся найти все такие зна­че­ния па­ра­мет­ра a, что f(x) не об­ра­ща­ет­ся в нуль нигде на чис­ло­вой оси.

Сразу за­ме­тим, что f(x) не­пре­рыв­на на всей оси.

Обо­зна­чим x_1= минус 3 a и x_2= минус a в квад­ра­те . Срав­ним эти числа: x_1 боль­ше x_2 тогда и толь­ко тогда когда a в квад­ра­те минус 3 a боль­ше 0, т. е, a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 3; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

1)  Пусть x_1 боль­ше x_2, то есть a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 3; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка . На ин­тер­ва­ле  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; x_1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка оба мо­ду­ля рас­кры­ва­ют­ся с ми­ну­сом и f(x)  — ли­ней­ная функ­ция с уг­ло­вым ко­эф­фи­ци­ен­том −4, сле­до­ва­тель­но, убы­ва­ет. На от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка x_2; x_1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка пер­вый мо­дуль рас­кры­ва­ет­ся с ми­ну­сом, вто­рой  — с плю­сом, сле­до­ва­тель­но, f(x)  — по­сто­ян­ная функ­ция. На ин­тер­ва­ле  левая квад­рат­ная скоб­ка x_1; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка функ­ция f(x)  — ли­ней­ная с уг­ло­вым ко­эф­фи­ци­ен­том 6, сле­до­ва­тель­но, воз­рас­та­ет. Из вы­ше­ука­зан­но­го сле­ду­ет, что для всех x функ­ция f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно f левая круг­лая скоб­ка x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка . Сле­до­ва­тель­но, для того, чтобы урав­не­ние f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =0 не имело ре­ше­ния, не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но, чтобы f левая круг­лая скоб­ка x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 . Имеем

f левая круг­лая скоб­ка x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка =\left| минус 3 a плюс a в квад­ра­те | минус 6 a минус a=a в квад­ра­те минус 10 a.

Ре­ше­ни­ем не­ра­вен­ства a в квад­ра­те минус 10 a боль­ше 0 яв­ля­ет­ся мно­же­ство  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 10; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка . Все оно со­дер­жит­ся во мно­же­стве  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 3; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

2)  Пусть x_1 мень­ше x_2, то есть a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0,3 пра­вая круг­лая скоб­ка . Тогда на ин­тер­ва­ле  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; x_2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка оба мо­ду­ля рас­кры­ва­ют­ся с ми­ну­сом и f(x)  — ли­ней­ная функ­ция с уг­ло­вым ко­эф­фи­ци­ен­том −4, сле­до­ва­тель­но, убы­ва­ет. На от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка x_1, x_2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка пер­вый мо­дуль рас­кры­ва­ет­ся с плю­сом, вто­рой  — с ми­ну­сом, сле­до­ва­тель­но, f(x)  — ли­ней­ная с уг­ло­вым ко­эф­фи­ци­ен­том 4. На ин­тер­ва­ле  левая квад­рат­ная скоб­ка x_2; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка функ­ция f(x)  — ли­ней­ная с уг­ло­вым ко­эф­фи­ци­ент ом 6, сле­до­ва­тель­но, возpacraет на обоих этих про­ме­жут­ках. Тогда x=x_1 минус точка ми­ни­му­ма функ­ции и для того, чтобы урав­не­ние f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =0 не имело ре­ше­ния, не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но, чтобы f левая круг­лая скоб­ка x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0. В этом слу­чае

f левая круг­лая скоб­ка x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка =\left| минус 3 a плюс a в квад­ра­те | минус 6 a минус a=3 a минус a в квад­ра­те минус 7 a= минус левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те плюс 4 a пра­вая круг­лая скоб­ка .

Ре­ше­ни­ем не­ра­вен­ства  минус a левая круг­лая скоб­ка a плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 слу­жит ин­тер­вал (−4; 0). Он имеет пу­стое пе­ре­се­че­ние с мно­же­ством (0; 3), сле­до­ва­тель­но, в этом слу­чае ни одно зна­че­ние a не яв­ля­ет­ся ре­ше­ни­ем за­да­чи.

3)  Пусть x_1=x_2, то есть a при­над­ле­жит левая фи­гур­ная скоб­ка 0; 3 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка . За­ме­тим, что в этом слу­чае, ана­ло­гич­но слу­чаю 2) точка x=x_1 есть точка ми­ни­му­ма функ­ции, и, опять же, f левая круг­лая скоб­ка x_1 пра­вая круг­лая скоб­ка =0 плюс 0 минус 7 a долж­но быть по­ло­жи­тель­но, что не вы­пол­ня­ет­ся при a=0 и a=3.

 

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка – бес­ко­неч­ность ; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 10; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .