Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 3845
i

При каких зна­че­ни­ях па­ра­мет­ра a урав­не­ние  ко­си­нус в квад­ра­те x минус левая круг­лая скоб­ка a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка ко­си­нус x плюс 4a плюс 1=0 не имеет кор­ней?

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пусть  ко­си­нус x=t, где  минус 1 мень­ше или равно t мень­ше или равно 1. Тогда по­лу­ча­ем

t в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка t плюс 4a плюс 1=0. \qquad левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка

Сле­до­ва­тель­но, за­да­чу можно сфор­му­ли­ро­вать сле­ду­ю­щим об­ра­зом: при каких зна­че­ни­ях па­ра­мет­ра a дан­ное квад­рат­ное урав­не­ние не имеет кор­ней на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка минус 1; 1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Рас­смот­рим функ­цию f левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка =t в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка t плюс 4a плюс 1. Ее гра­фи­ком яв­ля­ет­ся па­ра­бо­ла, ветви ко­то­рой на­прав­ле­ны вверх. Рас­смот­рим воз­мож­ные слу­чаи рас­по­ло­же­ния гра­фи­ка.

a) Па­ра­бо­ла лежит выше оси абс­цисс, урав­не­ние (1) кор­ней не имеет, дис­кри­ми­нант D=a левая круг­лая скоб­ка a минус 20 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше нуля. Тогда

a левая круг­лая скоб­ка a минус 20 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0 рав­но­силь­но 0 мень­ше a мень­ше 20.

б) Гра­фик пе­ре­се­ка­ет ось Ox, но нули функ­ции лежат левее −1, т. е. корни урав­не­ния (1) не вхо­дят в рас­смат­ри­ва­е­мый от­ре­зок. Это воз­мож­но при вы­пол­не­нии сле­ду­ю­щих усло­вий: D=a левая круг­лая скоб­ка a минус 20 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 0 и f левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка =5a боль­ше 0 и t_0= дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше минус 1, где t_0 яв­ля­ет­ся вер­ши­ной па­ра­бо­лы. Решим си­сте­му, со­став­лен­ную из этих не­ра­венств. По­лу­чим

 си­сте­ма вы­ра­же­ний a левая круг­лая скоб­ка a минус 20 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 0,5a боль­ше 0, дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше минус 1 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a боль­ше или равно 20,a мень­ше или равно 0, конец си­сте­мы . a боль­ше 0, a мень­ше 0 конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но \varnothing.

в) Па­ра­бо­ла пе­ре­се­ка­ет ось, но нули функ­ции лежат пра­вее еди­ни­цы. Это воз­мож­но, когда од­но­вре­мен­но D боль­ше или равно 0, f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0 и t_0 боль­ше 1. Решим си­сте­му

 си­сте­ма вы­ра­же­ний a левая круг­лая скоб­ка a минус 20 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше или равно 0,3a плюс 4 боль­ше 0, дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка a плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби боль­ше 1 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a боль­ше или равно 8,a мень­ше или равно 0, конец си­сте­мы . a боль­ше минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби , a боль­ше 4 конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но a боль­ше или равно 20.

г) Гра­фик пе­ре­се­ка­ет ось, но нули функ­ции лежат по раз­ные сто­ро­ны рас­смат­ри­ва­е­мо­го от­рез­ка. Это воз­мож­но в слу­чае D боль­ше 0, f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0 и f левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0. Так

 си­сте­ма вы­ра­же­ний a левая круг­лая скоб­ка a минус 20 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0,3a плюс 4 мень­ше 0, a мень­ше 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a боль­ше 8,a мень­ше 0, конец си­сте­мы . a мень­ше минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби , a мень­ше 0 конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но a мень­ше минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Итак, урав­не­ние не имеет кор­ней при a мень­ше минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби и a боль­ше 0.

 

Ответ: при a мень­ше минус дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби и a боль­ше 0.

 

За­ме­ча­ние. За­да­ния 1, 2, 3 и 4 со­став­ле­ны в со­от­вет­ствии со Стан­дар­та­ми ма­те­ма­ти­че­ско­го об­ра­зо­ва­ния. За­да­ние 5 о на­хож­де­нии пер­во­об­раз­ной, име­ю­щей одну общую точку с осью абс­цисс, сво­дит­ся к ре­ше­нию квад­рат­но­го урав­не­ния с па­ра­мет­ром, при­чем усло­вие един­ствен­но­сти корня при­во­дит к рас­смот­ре­нию толь­ко од­но­го слу­чая, а имен­но D=0. За­да­ние не вы­хо­дит за рамки про­грам­мы и воз­мож­но­стей уча­щих­ся об­ще­об­ра­зо­ва­тель­ных клас­сов. Зна­чи­тель­но труд­нее за­да­ние 6, со­от­вет­ству­ю­щее ско­рее, уров­ню про­филь­но­го клас­са. Учи­ты­вая, что от­мет­ка «5» ста­вить­ся за любые пять верно вы­пол­нен­ных за­да­ний, можно ска­зать, что дан­ная ра­бо­та впол­не от­ве­ча­ет про­грамм­ным тре­бо­ва­ни­ям.

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.

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ба­зо­вые клас­сы, РФ, 1998 год, ра­бо­та 3, ва­ри­ант 2
? Классификатор: Урав­не­ния с па­ра­мет­ром
?
Сложность: 6 из 10