Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 485938
i

Най­ди­те все зна­че­ния a, при каж­дом из ко­то­рых наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции

f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =4ax плюс \left| x в квад­ра­те минус 6x . плюс 5 |

боль­ше, чем  минус 24.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

При x в квад­ра­те минус 6x плюс 5 мень­ше или равно 0, то есть на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 1; 5 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка функ­ция имеет вид

f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =4ax минус левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 6x плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус x в квад­ра­те плюс 2 левая круг­лая скоб­ка 2a плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка x минус 5,

а её гра­фик пред­став­ля­ет собой часть па­ра­бо­лы с вет­вя­ми, на­прав­лен­ны­ми вниз. Вне от­рез­ка  левая квад­рат­ная скоб­ка 1; 5 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка функ­ция имеет вид

f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =4ax плюс левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 6x плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка =x в квад­ра­те плюс 2 левая круг­лая скоб­ка 2a минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка x плюс 5,

а ее гра­фик со­сто­ит из двух ча­стей па­ра­бо­лы с вет­вя­ми, на­прав­лен­ны­ми вверх, и осью сим­мет­рии x=3 минус 2a. Воз­мож­ное рас­по­ло­же­ние этих па­ра­бол по­ка­за­но на ри­сун­ках.

Если 3 минус 2a при­над­ле­жит от­рез­ку  левая квад­рат­ная скоб­ка 1,5 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , то наи­мень­шее зна­че­ние функ­ция может при­ни­мать толь­ко в точ­ках x=1 и x=5. Если 3 минус 2a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ,1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка \cup левая квад­рат­ная скоб­ка 5, плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка   — то в точке x=3 минус 2a. Наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше  минус 24 тогда и толь­ко тогда, когда:

либо  си­сте­ма вы­ра­же­ний 3 минус 2a при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 1,5 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше минус 24, f левая круг­лая скоб­ка 5 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше минус 24, конец си­сте­мы . либо  си­сте­ма вы­ра­же­ний 3 минус 2a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ,1 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка \cup левая квад­рат­ная скоб­ка 5, плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка , f левая круг­лая скоб­ка 3 минус 2a пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше минус 24. конец си­сте­мы .

Решим первую си­сте­му:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний минус 1 мень­ше или равно a мень­ше или равно 1, 4a боль­ше минус 24, 20a боль­ше минус 24 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но минус 1 мень­ше или равно a мень­ше или равно 1.

Решим вто­рую си­сте­му:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность , минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 1, плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка , \left| 2a минус 3 | . мень­ше ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29 конец ар­гу­мен­та конец си­сте­мы . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний дробь: чис­ли­тель: 3 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29, зна­ме­на­тель: конец ар­гу­мен­та конец дроби 2 мень­ше a мень­ше минус 1, 1 мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 3 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29, зна­ме­на­тель: конец ар­гу­мен­та конец дроби 2. конец со­во­куп­но­сти .

Ответ: \a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , дробь: чис­ли­тель: 3 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

При­ведём дру­гое ре­ше­ние.

При x в квад­ра­те минус 6x плюс 5 мень­ше или равно 0, то есть на от­рез­ке  левая квад­рат­ная скоб­ка 1; 5 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка функ­ция имеет вид

f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =4ax минус левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 6x плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус x в квад­ра­те плюс 2 левая круг­лая скоб­ка 2a плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка x минус 5,

а её гра­фик пред­став­ля­ет собой часть па­ра­бо­лы с вет­вя­ми, на­прав­лен­ны­ми вниз. Вне от­рез­ка  левая квад­рат­ная скоб­ка 1; 5 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка функ­ция имеет вид

f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =4ax плюс левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 6x плюс 5 пра­вая круг­лая скоб­ка =x в квад­ра­те плюс 2 левая круг­лая скоб­ка 2a минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка x плюс 5,

а ее гра­фик со­сто­ит из двух ча­стей па­ра­бо­лы с вет­вя­ми, на­прав­лен­ны­ми вверх, и осью сим­мет­рии x=3 минус 2a.

Сле­до­ва­тель­но, наи­мень­шее зна­че­ние функ­ция f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка может при­нять толь­ко в точ­ках x=1, x=5 или x=3 минус 2a. По­это­му наи­мень­шее зна­че­ние функ­ции f левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше −24 тогда и толь­ко тогда, когда f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше минус 24, f левая круг­лая скоб­ка 5 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше минус 24 и f левая круг­лая скоб­ка 3 минус 2a пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше минус 24. Имеем:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний 4a боль­ше минус 24, 20a боль­ше минус 24, |2a минус 3| мень­ше ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29 конец ар­гу­мен­та конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a боль­ше минус 6, a боль­ше минус дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 20 конец дроби , дробь: чис­ли­тель: 3 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29, зна­ме­на­тель: конец ар­гу­мен­та конец дроби 2 мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 3 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29, зна­ме­на­тель: конец ар­гу­мен­та конец дроби 2, конец си­сте­мы . рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 3 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29, зна­ме­на­тель: конец ар­гу­мен­та конец дроби 2 мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 3 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29, зна­ме­на­тель: конец ар­гу­мен­та конец дроби 2.

При­ведём ещё одно ре­ше­ние.

За­дан­ная функ­ция не­пре­рыв­на и на бес­ко­неч­но­стях стре­мит­ся к плюс бес­ко­неч­но­сти. Сле­до­ва­тель­но, она до­сти­га­ет сво­е­го наи­мень­ше­го зна­че­ния. Наи­мень­шее зна­че­ние боль­ше −24 тогда и толь­ко тогда, когда все зна­че­ния функ­ции боль­ше −24. По­это­му не­об­хо­ди­мо и до­ста­точ­но найти такие зна­че­ния па­ра­мет­ра, при ко­то­рых не­ра­вен­ство 4ax плюс |x в квад­ра­те минус 6x плюс 5| боль­ше минус 24 верно для всех х.

По­ло­жим k = минус 4a и за­пи­шем не­ра­вен­ство в виде

|x в квад­ра­те минус 6x плюс 5| боль­ше kx минус 24.

Опре­де­лим зна­че­ния k, при ко­то­рых гра­фик левой части не­ра­вен­ства лежит выше гра­фи­ка пра­вой части. Гра­фик пра­вой части  — пря­мая с уг­ло­вым ко­эф­фи­ци­ен­том k, про­хо­дя­щая через точку (0; −24). Гра­фик левой части не­ра­вен­ства вне от­рез­ка [1; 5] сов­па­да­ет с па­ра­бо­лой y= x в квад­ра­те минус 6x плюс 5, а на этом от­рез­ке яв­ля­ет­ся от­ра­же­ни­ем ле­жа­щей ниже оси абс­цисс части этой па­ра­бо­лы в верх­нюю по­лу­плос­кость (см. рис.).

Най­дем зна­че­ния па­ра­мет­ра, со­от­вет­ству­ю­щие ка­са­нию пря­мой у= kx минус 24 и па­ра­бо­лы y= x в квад­ра­те минус 6x плюс 5. Для этого при­рав­ня­ем к нулю дис­кри­ми­нант квад­рат­но­го урав­не­ния  x в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка 6 плюс k пра­вая круг­лая скоб­ка x плюс 29=0:

 левая круг­лая скоб­ка 6 плюс k пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус 4 умно­жить на 29 = 0 рав­но­силь­но k в квад­ра­те плюс 12 k минус 80=0 рав­но­силь­но k = минус 6 \pm 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29 конец ар­гу­мен­та .

По­ка­жем, что при k_1 = минус 6 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29 конец ар­гу­мен­та ка­са­ние про­ис­хо­дит имен­но с гра­фи­ком функ­ции y = |x в квад­ра­те минус 6x плюс 5|, а не с ле­жа­щей ниже оси абс­цисс ча­стью па­ра­бо­лы y = x в квад­ра­те минус 6x плюс 5. Рас­смот­рим пря­мую p, про­хо­дя­щую через точки с ко­ор­ди­на­та­ми (0; −24) и (5; 0). Опре­де­лим ее уг­ло­вой ко­эф­фи­ци­ент: k_2 = дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби . Срав­ним уг­ло­вые ко­эф­фи­ци­ен­ты k1 и k2:

 минус 6 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29 конец ар­гу­мен­та мень­ше дробь: чис­ли­тель: 24, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби рав­но­силь­но минус 30 плюс 10 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29 конец ар­гу­мен­та мень­ше 24 рав­но­силь­но 5 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29 конец ар­гу­мен­та мень­ше 27 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 25 умно­жить на 29 мень­ше 27 в квад­ра­те рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка 27 минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 27 плюс 2 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 27 в квад­ра­те рав­но­силь­но 27 в квад­ра­те минус 4 мень­ше 27 в квад­ра­те .

Сле­до­ва­тель­но, k_2 мень­ше k_1, а по­то­му спра­ва от общей точки (0; −24) ка­са­тель­ная про­хо­дит ниже пря­мой p и, зна­чит, ка­са­ет­ся па­ра­бо­лы в точке ле­жа­щей выше оси абс­цисс. Тем самым под­хо­дят все зна­че­ния k такие, что:  минус 6 минус 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29 конец ар­гу­мен­та мень­ше k мень­ше минус 6 плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29 конец ар­гу­мен­та . Воз­вра­ща­ясь к па­ра­мет­ру a, по­лу­ча­ем:

 дробь: чис­ли­тель: 3 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29, зна­ме­на­тель: конец ар­гу­мен­та конец дроби 2 мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 3 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 29, зна­ме­на­тель: конец ар­гу­мен­та конец дроби 2.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ.4
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­че­ны все вер­ные зна­че­ния па­ра­мет­ра, но ре­ше­ние не­до­ста­точ­но обос­но­ва­но.3
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­чен про­ме­жу­ток, со­дер­жа­щий вер­ный ответ, либо со­дер­жа­щий­ся в вер­ном про­ме­жут­ке.2
За­да­ча све­де­на к ис­сле­до­ва­нию вза­им­но­го рас­по­ло­же­ния ча­стей двух па­ра­бол.1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл4

Аналоги к заданию № 485938: 485946 503150 511452 ... Все

Классификатор алгебры: Функ­ции, за­ви­ся­щие от па­ра­мет­ра
Методы алгебры: Груп­пи­ров­ка
Силаева Екатерина 09.03.2016 00:19

в пер­вой си­сте­ме долж­но быть не 3-2а, а 2а+3 --это ко­ор­ди­на­та вер­ши­ны пер­вой па­ра­бо­лы, у ко­то­рой ветви вниз

Александр Иванов

Ека­те­ри­на, нет. Это ко­ор­ди­на­та вер­ши­ны па­ра­бо­лы, у ко­то­рой ветви на­прав­ле­ны вверх. В этом идея ре­ше­ния. Если эта вер­ши­на есть на гра­фи­ке, то ми­ни­мум имен­но в ней, а если эта вер­ши­на "ис­че­за­ет" с гра­фи­ка из-за мо­ду­ля, то наи­мень­шие зна­че­ния могут быть в точ­ках х=1 и х=5.

Айдар Шигапов 25.03.2016 19:18

я со­гла­сен с Ека­те­ри­ной

у вас по­лу­ча­ет­ся что обе па­ра­бо­лы имеют одну и ту же икс вер­ши­ну

Александр Иванов

А я по-преж­не­му не со­гла­сен с Ека­те­ри­ной.

У нас речь идет о вер­ши­не толь­ко одной па­ра­бо­лы, у ко­то­рой ветви вверх. О вер­ши­не вто­рой па­ра­бо­лы речи нет во­об­ще.

Борис Синицын 11.07.2016 19:41

От­ку­да вы взяли ко­рень из 29 ? Это число ранее нигде не упо­ми­на­лось.

Борис Синицын

из ре­ше­ния не­ра­вен­ства f левая круг­лая скоб­ка 3 минус 2a пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше минус 24

Алёна Таскина 30.03.2017 21:17

При ре­ше­нии не­ра­вен­ства f(3-2a) нужно рас­крыть скоб­ки и ре­шить не­ра­вен­ство от­но­си­тель­но а. Нель­зя ре­шать урав­не­ние от­но­си­тель­но 3-2а, так как при этом пе­ре­мен­ную вы­ра­жа­ем через пе­ре­мен­ную. Тем более нель­зя сво­дить дан­ное не­ра­вен­ство к не­ра­вен­ству "дис­кри­ми­нант < 0", ведь функ­ция при­ни­ма­ет по­ло­жи­тель­ное зна­че­ние и при по­ло­жи­тель­ном дис­кри­ми­нан­те.

Александр Иванов

Алена, можно ре­шить любым вер­ным спо­со­бом.

1. Нет за­пре­та на вы­ра­же­ние пе­ре­мен­ной через пе­ре­мен­ную.

2. Зна­че­ние функ­ции в вер­ши­не па­ра­бо­лы y=ax в квад­ра­те плюс bx плюс c равно y левая круг­лая скоб­ка x_0 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: D, зна­ме­на­тель: 4a конец дроби . По­это­му для ре­ше­ния не­ра­вен­ства y левая круг­лая скоб­ка x_0 пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше 0, учи­ты­вая, что a=1, до­ста­точ­но ре­шить не­ра­вен­ство  минус D боль­ше 0.

3. Если Вы пойдёте своим путем и вы­ра­зи­те f левая круг­лая скоб­ка 3 минус 2a пра­вая круг­лая скоб­ка через a, ре­ши­те не­ра­вен­ство, то по­лу­чи­те такой же ре­зуль­тат.