Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 3442
i

При каких зна­че­ни­ях па­ра­мет­ра a урав­не­ние x плюс 2=a|x минус 1| имеет един­ствен­ное ре­ше­ние? Най­ди­те это ре­ше­ние.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Эту за­да­чу можно ре­шить двумя спо­со­ба­ми.

Ⅰ спо­соб. Рас­смот­рим сна­ча­ла слу­чай, когда x боль­ше или равно 1. Тогда ис­ход­ное урав­не­ние при­ни­ма­ет вид

x плюс 2=ax минус a рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка x=a плюс 2.

При a  =  1 это урав­не­ние не имеет кор­ней  левая круг­лая скоб­ка 0 не равно 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , а при a не равно 1 кор­нем урав­не­ния яв­ля­ет­ся x= дробь: чис­ли­тель: a плюс 2, зна­ме­на­тель: a минус 1 конец дроби (А). Не­об­хо­ди­мо те­перь вы­де­лить мно­же­ство тех зна­че­ний па­ра­мет­ра а, для ко­то­рых вы­ра­же­ние (А) удо­вле­тво­ря­ет усло­виюx боль­ше или равно 1. Рас­смот­рим не­ра­вен­ство

 дробь: чис­ли­тель: a плюс 2, зна­ме­на­тель: a минус 1 конец дроби боль­ше или равно 1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: a плюс 2, зна­ме­на­тель: a минус 1 конец дроби минус 1 боль­ше или равно 0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: a минус 1 конец дроби боль­ше или равно 0.

Из по­след­не­го вы­ра­же­ния ясно, что a боль­ше 1. Итак, на мно­же­стве левая квад­рат­ная скоб­ка 1; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка зна­че­ний пе­ре­мен­но­го х ис­ход­ное урав­не­ние при a мень­ше или равно 1 не имеет ре­ше­ний; при a боль­ше 1 имеет един­ствен­ное ре­ше­ние (А). Рас­смот­рим те­перь слу­чай x мень­ше 1. Ис­ход­ное урав­не­ние при­ни­ма­ет вид x плюс 2=a минус ax рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка x=a минус 2. При a  =  −1 это урав­не­ние не имеет ре­ше­ний, а при a не равно минус 1. имеет ко­рень x= дробь: чис­ли­тель: a минус 2, зна­ме­на­тель: a плюс 1 конец дроби (Б). Те­перь про­ве­рим вы­пол­не­ние усло­вия х мень­ше 1:

 дробь: чис­ли­тель: a минус 2, зна­ме­на­тель: a плюс 1 конец дроби мень­ше 1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: a минус 2, зна­ме­на­тель: a плюс 1 конец дроби минус 1 мень­ше 0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: a плюс 1 конец дроби боль­ше 0,

т. е. a боль­ше минус 1. Таким об­ра­зом, на мно­же­стве  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка зна­че­ний пе­ре­мен­но­го х ис­ход­ное урав­не­ние при a мень­ше или равно 1 не имеет ре­ше­ний; при а боль­ше минус 1 имеет един­ствен­ное ре­ше­ние (Б). Рас­смат­ри­вая в делом ре­зуль­та­ты для слу­ча­ев x боль­ше или равно 1 и x мень­ше 1, по­лу­ча­ем, что ис­ход­ное урав­не­ние при a мень­ше или равно минус 1 не имеет ре­ше­ний; при  минус 1 мень­ше или равно a мень­ше или равно 1 имеет един­ствен­ное ре­ше­ние (Б); при a боль­ше 1 имеет два ре­ше­ния (А) и (Б).

 

Ответ: при a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус 1;1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка урав­не­ние имеет един­ствен­ное ре­ше­ние:  дробь: чис­ли­тель: a минус 2, зна­ме­на­тель: a плюс 1 конец дроби .

 

Ⅱ спо­соб. Оче­вид­но, x  =  1 не яв­ля­ет­ся ре­ше­ни­ем ис­ход­но­го урав­не­ния ни при каком зна­че­нии a левая круг­лая скоб­ка 3 не равно 0 пра­вая круг­лая скоб­ка . По­это­му до­ста­точ­но рас­смот­реть это урав­не­ние на мно­же­стве  левая круг­лая скоб­ка — бес­ко­неч­ность ; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 1; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка зна­че­ний пе­ре­мен­но­го х. Пусть x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка — бес­ко­неч­ность ; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 1; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка   — какой−либо ко­рень ис­ход­но­го урав­не­ния. Тогда a= дробь: чис­ли­тель: x плюс 2, зна­ме­на­тель: |x минус 1| конец дроби (В). Об­рат­но, пусть вы­пол­ня­ет­ся со­от­но­ше­ние (В) для не­ко­то­рых двух зна­че­ний па­ра­мет­ра и не­из­вест­но­го. Тогда при этом зна­че­нии па­ра­мет­ра ве­ли­чи­на х  — один из кор­ней ис­ход­но­го урав­не­ния. В част­но­сти, если x1 и x2  — корни ис­ход­но­го урав­не­ния при не­ко­то­ром зна­че­нии па­ра­мет­ра a0, то a_0= дробь: чис­ли­тель: x_1 плюс 2, зна­ме­на­тель: |x_1 минус 1| конец дроби и a_0= дробь: чис­ли­тель: x_2 плюс 2, зна­ме­на­тель: |x_2 минус 1| конец дроби . От­сю­да сле­ду­ет, что мно­же­ство ис­ко­мых зна­че­ний па­ра­мет­ра со­сто­ит из таких чисел a0, для каж­до­го из ко­то­рых гра­фик функ­ции (В) пе­ре­се­ка­ет­ся пря­мой a  =  a0 ровно в одной точке (на плос­ко­сти  левая круг­лая скоб­ка x; а пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка .

Гра­фик функ­ции (В) со­сто­ит из вет­вей двух раз­лич­ных ги­пер­бол (рис. 1): a= дробь: чис­ли­тель: x плюс 2, зна­ме­на­тель: 1 минус x конец дроби при x боль­ше 1 и a= дробь: чис­ли­тель: x плюс 2, зна­ме­на­тель: 1 минус x конец дроби при x мень­ше 1. Го­ри­зон­таль­ная асимп­то­та пра­вой ветви гра­фи­ка  — пря­мая x  =  1, левой ветви  — пря­мая x  =  −1. На гра­фи­ке видно, что пря­мая a  =  a0 пе­ре­се­ка­ет его ровно в одной точке при  минус 1 мень­ше a_0 мень­ше или равно 1. Един­ствен­ный раз пря­мая a  =  a0 пе­ре­се­ка­ет гра­фик функ­ции (В) в его левой части, ко­то­рая за­да­ет­ся урав­не­ни­ем a= дробь: чис­ли­тель: x плюс 2, зна­ме­на­тель: 1 минус x конец дроби , от­ку­да x= дробь: чис­ли­тель: a_0 минус 2, зна­ме­на­тель: a_0 плюс 1 конец дроби .

Таким об­ра­зом, перед нами тот же ответ, что и по­лу­чен­ный 1-й спо­со­бом. (Ясно, что здесь a0  — вспо­мо­га­тель­ное обо­зна­че­ние для па­ра­мет­ра а).

Спрятать критерии
Критерии проверки:

За за­да­ние (или за каж­дый из че­ты­рех пунк­тов сю­же­та из че­ты­рех за­да­ний)

вы­став­ля­ет­ся одна из сле­ду­ю­щих оце­нок:

+ (3 балла),    ± (2 балла),    ∓ (1 балл),    − (0 бал­лов)

При этом не­об­хо­ди­мо ру­ко­вод­ство­вать­ся сле­ду­ю­щим.

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нийБаллы
Вер­ное и пол­ное вы­пол­не­ние за­да­ния3
Ход ре­ше­ния вер­ный, ре­ше­ние до­ве­де­но до от­ве­та, но до­пу­щен один не­до­чет2
Ход ре­ше­ния вер­ный, ре­ше­ние до­ве­де­но до от­ве­та, но до­пу­ще­но два не­до­че­та или одна гру­бая ошиб­ка1
Осталь­ные слу­чаи0

К не­до­че­там от­но­сят­ся, на­при­мер: опис­ки, не­точ­но­сти в ис­поль­зо­ва­нии ма­те­ма­ти­че­ской сим­во­ли­ки; по­греш­но­сти на ри­сун­ках, не­до­ста­точ­но пол­ные обос­но­ва­ния; не­точ­но­сти в ло­ги­ке рас­суж­де­ний при срав­не­нии чисел, до­ка­за­тель­стве тож­деств или не­ра­венств; вы­чис­ли­тель­ные ошиб­ки, не по­вли­яв­шие прин­ци­пи­аль­но на ход ре­ше­ния и не упро­стив­шие за­да­чу, если за­да­ча не яв­ля­лась вы­чис­ли­тель­ной; за­ме­на стро­го знака не­ра­вен­ства не­стро­гим или на­о­бо­рот; не­вер­ное при­со­еди­не­ние либо ис­клю­че­ние гра­нич­ной точки из про­ме­жут­ка мо­но­тон­но­сти и ана­ло­гич­ные.

Гру­бы­ми ошиб­ка­ми яв­ля­ют­ся, на­при­мер: по­те­ря или при­об­ре­те­ние по­сто­рон­не­го корня; не­вер­ный отбор ре­ше­ния на про­ме­жут­ке при пра­виль­ном ре­ше­нии в общем виде; вы­чис­ли­тель­ная ошиб­ка в за­да­че на вы­чис­ле­ние; не­вер­ное из­ме­не­ние знака не­ра­вен­ства при умно­же­нии на от­ри­ца­тель­ное число, ло­га­риф­ми­ро­ва­нии или по­тен­ци­ро­ва­нии и т. п.


Задание парного варианта: 3448

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ба­зо­вые клас­сы, РФ, 1994 год, ра­бо­та 2, ва­ри­ант 1
? Классификатор: Урав­не­ния с па­ра­мет­ром
?
Сложность: 5 из 10