Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 510547
i

Най­ди­те все зна­че­ния a, при каж­дом из ко­то­рых мно­же­ством ре­ше­ний не­ра­вен­ства

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 минус x конец ар­гу­мен­та плюс |x минус a| мень­ше или равно 2

яв­ля­ет­ся от­ре­зок.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

За­пи­шем не­ра­вен­ство в виде

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 минус x конец ар­гу­мен­та мень­ше или равно 2 минус |x минус a|

и на­ри­су­ем эс­ки­зы гра­фи­ков левой и пра­вой ча­стей не­ра­вен­ства. Гра­фи­ком функ­ции y= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 минус x конец ар­гу­мен­та яв­ля­ет­ся часть па­ра­бо­лы, она вы­де­ле­на на ри­сун­ке цве­том оке­ан­ской воды. Гра­фик функ­ции y=2 минус |x минус a| при раз­лич­ных зна­че­ни­ях па­ра­мет­ра по­лу­ча­ет­ся сдви­гом гра­фи­ка функ­ции y=2 минус |x| на |а| еди­ниц влево или впра­во.

Из ри­сун­ка видно, что при a мень­ше минус 1 гра­фик пра­вой части не­ра­вен­ства лежит ниже гра­фи­ка левой части, а зна­чит, не­ра­вен­ство не имеет ре­ше­ний. При a= минус 1 гра­фи­ки имеют един­ствен­ную общую точку (изоб­ра­же­но пур­пур­ным) и не­ра­вен­ство имеет един­ствен­ное ре­ше­ние. При a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус 1, 1 пра­вая круг­лая скоб­ка ре­ше­ни­ем не­ра­вен­ства яв­ля­ет­ся от­ре­зок. При a=1 кроме от­рез­ка ре­ше­ни­ем яв­ля­ет­ся еще и точка x=3 (изоб­ра­же­но ку­ма­чо­вым), что не под­хо­дит по усло­вию. При 1 мень­ше a мень­ше a_кас, где a_кас  — зна­че­ние па­ра­мет­ра, со­от­вет­ству­ю­щее ка­са­нию пра­вой ветви гра­фи­ка мо­ду­ля с гра­фи­ком корня, ре­ше­ни­ем будет яв­лять­ся два от­рез­ка (пра­вый конец пра­во­го от­рез­ка на­хо­дит­ся в точке x  =  3). При a = a_кас (вы­де­ле­но дре­вес­ным цве­том) ре­ше­ние снова пре­вра­тит­ся в один от­ре­зок. При a_кас мень­ше a мень­ше 5 ре­ше­ние оста­ет­ся от­рез­ком, пока, при a = 5, ре­ше­ни­ем не ста­нет точка (изоб­ра­же­но цве­том травы). При a боль­ше 5 для любых зна­че­ний пе­ре­мен­ной из об­ла­сти опре­де­ле­ния не­ра­вен­ства гра­фик мо­ду­ля лежит ниже гра­фи­ка корня, и не­ра­вен­ство не имеет ре­ше­ний.

Най­дем a_кас: зна­че­ние про­из­вод­ной f' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: конец дроби 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 минус x конец ар­гу­мен­та в точке ка­са­ния x_0 равно уг­ло­во­му ко­эф­фи­ци­ен­ту ка­са­тель­ной, от­ку­да по­лу­ча­ем урав­не­ние:

 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 минус x_0 конец ар­гу­мен­та конец дроби = минус 1 рав­но­силь­но 3 минус x_0 = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби рав­но­силь­но x_0= дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ,

тогда

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 минус дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби конец ар­гу­мен­та =2 минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус a_кас пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =2 минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус a_кас пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но a_кас = дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Таким об­ра­зом,  минус 1 мень­ше a мень­ше 1 или  дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше или равно a мень­ше 5.

 

Ответ: a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус 1; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ; 5 пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

При­ме­ча­ние.

Точка ка­са­ния может быть най­де­на и без про­из­вод­ной. Дей­стви­тель­но, па­ра­бо­ла имеет с ка­са­тель­ной к ней един­ствен­ную общую точку, по­это­му по­лу­па­ра­бо­ла, яв­ля­ю­ща­я­ся гра­фи­ком функ­ции y= ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 минус x конец ар­гу­мен­та , и пря­мая y=2 минус левая круг­лая скоб­ка x минус a пра­вая круг­лая скоб­ка , яв­ля­ю­ща­я­ся пра­вым лучом гра­фи­ка функ­ции y=2 минус |x минус a|, имеют ровно одну общую точку. Абс­цис­са x0 этой точки опре­де­ля­ет­ся из урав­не­ния:

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 минус x конец ар­гу­мен­та =2 минус левая круг­лая скоб­ка x минус a_кас пра­вая круг­лая скоб­ка \Rightarrow 3 минус x= левая круг­лая скоб­ка 2 минус x плюс a_кас пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те \Rightarrow x в квад­ра­те минус левая круг­лая скоб­ка 2a_кас плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка x плюс левая круг­лая скоб­ка a_кас в квад­ра­те плюс 4a_кас плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0.

По­лу­чен­ное урав­не­ние имеет един­ствен­ное ре­ше­ние, если его дис­кри­ми­нант

D= левая круг­лая скоб­ка 2a плюс 3 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те минус 4 левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те плюс 4a плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 4a плюс 5

равен нулю, от­ку­да a= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . Най­ден­но­му зна­че­нию па­ра­мет­ра со­от­вет­ству­ет урав­не­ние x в квад­ра­те минус дробь: чис­ли­тель: 11}2x плюс дробь: чис­ли­тель: {, зна­ме­на­тель: 1 конец дроби 21, зна­ме­на­тель: 16 конец дроби = 0, то есть  левая круг­лая скоб­ка x минус дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = 0, от­ку­да опре­де­ля­ем абс­цис­су точки ка­са­ния x_0 = дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . При воз­ве­де­нии в квад­рат урав­не­ния  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 минус x конец ар­гу­мен­та =2 минус левая круг­лая скоб­ка x минус a_кас пра­вая круг­лая скоб­ка могли по­явить­ся по­сто­рон­ние корни, по­это­му не­об­хо­ди­ма про­вер­ка. Под­став­ляя най­ден­ные зна­че­ния a_кас и x0, на­хо­дим:

 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 минус дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби конец ар­гу­мен­та =2 минус левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 11, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби минус дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =2 минус дробь: чис­ли­тель: 6, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

По­лу­чен­ное чис­ло­вое ра­вен­ство верно, по­это­му при най­ден­ном зна­че­нии па­ра­мет­ра дей­стви­тель­но про­ис­хо­дит ка­са­ние.

 

При­ве­дем идею дру­го­го ре­ше­ния.

По­ло­жим, t = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 3 минус x конец ар­гу­мен­та , тогда за­да­ча сво­дит­ся к ис­сле­до­ва­нию не­ра­вен­ства

t плюс |3 минус t в квад­ра­те минус a| мень­ше или равно 2 рав­но­силь­но |3 минус t в квад­ра­те минус a| мень­ше или равно 2 минус t рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний 3 минус t в квад­ра­те минус a мень­ше или равно 2 минус t,3 минус t в квад­ра­те минус a боль­ше или равно минус 2 плюс t конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a боль­ше или равно минус t в квад­ра­те плюс t плюс 1,a мень­ше или равно минус t в квад­ра­те минус t плюс 5 конец си­сте­мы .

при t боль­ше или равно 0. Для ре­ше­ния по­лу­чен­ной си­сте­мы можно при­ме­нить метод об­ла­стей.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен пра­виль­ный ответ4
По­лу­чен вер­ный ответ. Ре­ше­ние в целом вер­ное, но либо имеет про­бе­лы (на­при­мер, не опи­са­ны не­об­хо­ди­мые свой­ства функ­ции), либо со­дер­жит вы­чис­ли­тель­ные ошиб­ки3
Верно рас­смот­ре­ны все слу­чаи рас­кры­тия мо­ду­лей. При со­став­ле­нии или ре­ше­нии усло­вий на па­ра­метр до­пу­ще­ны ошиб­ки, в ре­зуль­та­те ко­то­рых в от­ве­те либо при­об­ре­те­ны по­сто­рон­ние зна­че­ния, либо часть вер­ных от­ве­тов по­те­ря­на2
Хотя бы в одном из слу­ча­ев рас­кры­тия мо­ду­ля со­став­ле­но вер­ное усло­вие на па­ра­метр либо по­стро­ен вер­ный эскиз гра­фи­ка функ­ции в целом1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше0
Мак­си­маль­ный балл4

Аналоги к заданию № 510547: 484643 511315 Все

Классификатор алгебры: По­движ­ная га­лоч­ка
Методы алгебры: Ис­поль­зо­ва­ние кос­вен­ных ме­то­дов
a r 24.05.2016 20:52

За­ме­ной  левая круг­лая скоб­ка x минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка в сте­пе­ни д робь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =t боль­ше или равно 0 за­да­ча сво­дит­ся к t плюс |3 минус t в квад­ра­те минус a| мень­ше или равно 2 и ре­ша­ет­ся про­сто ме­то­дом об­ла­стей...

Константин Лавров

Такая за­ме­на, воз­мож­но, упро­ща­ет ис­сле­до­ва­ние.

Лиза Кронштадская 20.10.2016 15:09

По­че­му а=-1 в ответ не вошла?

Александр Иванов

при а=-1 ре­ше­ни­ем яв­ля­ет­ся точка, а не от­ре­зок