Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 3448
i

При каких зна­че­ни­ях па­ра­мет­ра b урав­не­ние b|x минус 3|=x плюс 1 имеет един­ствен­ное ре­ше­ние? Най­ди­те это ре­ше­ние.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­да­чу можно ре­шить тремя спо­со­ба­ми.

Ⅰ спо­соб. По­стро­им гра­фи­ки обеих ча­стей ис­ход­но­го урав­не­ния. На ри­сун­ке даны при­ме­ры гра­фи­ков левой части для b= \pm дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , также b= \pm1 и b= \pm2. Будем из­ме­нять па­ра­метр b от − ∞ до + ∞. На рис. 1 видно, что при b мень­ше или равно минус 1 гра­фи­ки обеих ча­стей ис­ход­но­го урав­не­ния не пе­ре­се­ка­ют­ся, т. е. урав­не­ние не имеет ре­ше­ний. При минус 1 мень­ше b мень­ше или равно 1 урав­не­ние имеет одно ре­ше­ние, это абс­цис­са точки пе­ре­се­че­ния гра­фи­ка функ­ции у=х плюс 1 с левой вет­вью гра­фи­ка функ­ции  у = b|x минус 3|, т. е. с той, для ко­то­рой x мень­ше 3 и, сле­до­ва­тель­но, ис­ход­ное урав­не­ние при­ни­ма­ет вид x плюс 1=b левая круг­лая скоб­ка 3 минус x пра­вая круг­лая скоб­ка . От­сю­да х= дробь: чис­ли­тель: 3b минус 1, зна­ме­на­тель: b плюс 1 конец дроби . При b боль­ше 1 оба гра­фи­ка пе­ре­се­ка­ют­ся в двух точ­ках.

Ответ: при b при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус 1;1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка урав­не­ние имеет един­ствен­ное ре­ше­ние:  дробь: чис­ли­тель: 3b минус 1, зна­ме­на­тель: b плюс 1 конец дроби .

 

Ⅱ спо­соб. Вве­дем функ­цию g=b|х — 3| минус х минус 1. За­да­чу можно пе­ре­фор­му­ли­ро­вать сле­ду­ю­щим об­ра­зом: «Опре­де­лить все зна­че­ния па­ра­мет­ра b, при ко­то­рых функ­ция g имеет един­ствен­ный ко­рень, и найти этот ко­рень». Рас­смот­рим гра­фи­ки функ­ции g при раз­лич­ных зна­че­ни­ях па­ра­мет­ра b. При х  =  3 имеем g  =  −4. Рас­кро­ем мо­дуль в вы­ра­же­нии, ко­то­рое за­да­ет функ­цию g:

 g= си­сте­ма вы­ра­же­ний минус левая круг­лая скоб­ка b плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка x плюс 3b минус 1 : x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , левая круг­лая скоб­ка b плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка x минус 3b минус 1 : x при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 3; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка . конец си­сте­мы .

На ри­сун­ке пред­став­ле­ны при­ме­ры гра­фи­ков функ­ции g для b= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , также b= \pm1 и b= \pm2. Будем из­ме­нять па­ра­метр b от − ∞ до + ∞. При этом, как видно из вы­ра­же­ний для уг­ло­вых ко­эф­фи­ци­ен­тов в фор­му­лах (А) и (Б), каж­дая ветвь гра­фи­ка по­сте­пен­но под­ни­ма­ет­ся снизу вверх. При  b мень­ше минус 1 обе ветви на­прав­ле­ны вниз (см. гра­фик, изоб­ра­жен­ный сплош­ной тол­стой ли­ни­ей на рис. 2) и, в силу (Б), с осью Ох не пе­ре­се­ка­ют­ся. По­это­му функ­ция g не имеет кор­ней. При b = минус 1 (круп­ный штрих на рис. 2) левая ветвь па­рал­лель­на оси Ох, а пра­вая на­прав­ле­на вниз. Зна­чит, у функ­ции g кор­ней нет. При b боль­ше минус 1 левая ветвь пе­ре­се­ка­ет­ся с осью Ох. В ка­че­стве при­ме­ра на ри­сун­ке дан гра­фик функ­ции g для b = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби (частая штри­хов­ка). При  минус 1 мень­ше 6 мень­ше 1 пра­вая ветвь на­прав­ле­на вниз, а левая пе­ре­се­ка­ет ось Ох, т. е. функ­ция g имеет един­ствен­ный ко­рень. То же самое  — при b  =  1, когда пра­вая ветвь го­ри­зон­таль­на (линия штрих-пунк­тир на ри­сун­ке). При b боль­ше 1 пра­вая ветвь тоже пе­ре­се­ка­ет­ся с осью Ох.

Мы видим, что един­ствен­ный ко­рень по­лу­ча­ет­ся при  минус 1 мень­ше b мень­ше 1 и при пе­ре­се­че­нии левой ветви с осью Ох, от­ку­да по­лу­ча­ем тот же ответ, что и рань­ше.

 

Ⅲ спо­соб. Рас­смат­ри­вая ли­ней­ные функ­ции (А), (Б), по­лу­ча­ем, что левая ветвь гра­фи­ка функ­ции g пе­ре­се­ка­ет ось Ох при b плюс 1 боль­ше 0, а пра­вая ветвь  — при b минус 1 боль­ше 0. Таким об­ра­зом, един­ствен­ность корня функ­ции g обес­пе­чи­ва­ет­ся сле­ду­ю­щей со­во­куп­но­стью си­стем не­ра­венств:

 со­во­куп­ность вы­ра­же­ний си­сте­ма вы­ра­же­ний b плюс 1 мень­ше или равно 0,b минус 1 боль­ше 0, конец си­сте­мы . си­сте­ма вы­ра­же­ний b плюс 1 боль­ше 0,b минус 1 мень­ше или равно 0. конец си­сте­мы . конец со­во­куп­но­сти .

Пер­вая си­сте­ма дан­ной со­во­куп­но­сти не­сов­мест­на. Вто­рая из за­пи­сан­ных си­стем имеет ре­ше­ние  минус 1 мень­ше b мень­ше или равно 1. За­ме­тим: не­ра­вен­ство b плюс 1 боль­ше 0 озна­ча­ет, что един­ствен­ный ко­рень функ­ции g по­лу­ча­ет­ся в ре­зуль­та­те пе­ре­се­че­ния левой ветви гра­фи­ка с осью Ох, от­ку­да по­лу­ча­ем тот же ответ.

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: 3442

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