Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д17 C6 № 656547
i

Най­ди­те все зна­че­ния па­ра­мет­ра a, при ко­то­рых урав­не­ние

 левая круг­лая скоб­ка x в кубе минус 3 x в квад­ра­те минус 9 x плюс 3 минус 0,5 a пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 2 синус x ко­си­нус x плюс 2 ко­си­нус в квад­ра­те x минус 4 синус в квад­ра­те x минус 1 минус a пра­вая круг­лая скоб­ка = 0

имеет ровно три раз­лич­ных ре­ше­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Урав­не­ние рав­но­силь­но со­во­куп­но­сти:

 со­во­куп­ность вы­ра­же­ний 2 синус x ко­си­нус x плюс 2 ко­си­нус в квад­ра­те x минус 4 синус в квад­ра­те x минус 1 минус a=0, левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка x в кубе минус 3 x в квад­ра­те минус 9 x плюс 3 минус 0,5 a=0 левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка конец со­во­куп­но­сти .

За­ме­тим, что если число x0 яв­ля­ет­ся кор­нем урав­не­ния (1), то все числа x_0 плюс 2 Пи k, k при­над­ле­жит Z тоже яв­ля­ют­ся кор­ня­ми этого урав­не­ния. Зна­чит, ис­ход­ное урав­не­ние имеет ровно три раз­лич­ных корня, тогда и толь­ко тогда, когда урав­не­ние (1) не имеет кор­ней, а урав­не­ние (2) имеет ровно три раз­лич­ных корня.

Пре­об­ра­зу­ем урав­не­ние (1):

 2 синус x ко­си­нус x плюс 2 ко­си­нус в квад­ра­те x минус 4 синус в квад­ра­те x минус 1 минус a=0 рав­но­силь­но синус 2x плюс 6 ко­си­нус в квад­ра­те x минус 5 минус a=0 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но синус 2x плюс 3 ко­си­нус 2x=a плюс 2 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та конец дроби синус 2x плюс дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та конец дроби ко­си­нус 2x= дробь: чис­ли­тель: a плюс 2, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та конец дроби рав­но­силь­но синус левая круг­лая скоб­ка 2x плюс арк­ко­си­нус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: a плюс 2, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та конец дроби .

По­лу­чен­ное урав­не­ние не имеет ре­ше­ний при

 со­во­куп­ность вы­ра­же­ний дробь: чис­ли­тель: a плюс 2, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та конец дроби мень­ше минус 1, дробь: чис­ли­тель: a плюс 2, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та конец дроби боль­ше 1 конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a мень­ше минус 2 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та , a боль­ше минус 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та . конец со­во­куп­но­сти .

Урав­не­ние (2) за­пи­шем в виде

0,5 a = x в кубе минус 3 x в квад­ра­те минус 9 x плюс 3.

Рас­смот­рим функ­цию y левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =x в кубе минус 3 x в квад­ра­те минус 9 x плюс 3, опре­де­лен­ную на мно­же­стве дей­стви­тель­ных чисел, и ис­сле­ду­ем её. По­ве­де­ние на бес­ко­неч­но­сти:

\lim_x\to минус бес­ко­неч­ность y левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = минус бес­ко­неч­ность , \lim_x\to плюс бес­ко­неч­ность y левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка = плюс бес­ко­неч­ность .

Най­дем про­из­вод­ную, от­ме­тим на ри­сун­ке про­ме­жут­ки мо­но­тон­но­сти функ­ции, опре­де­лим зна­че­ния в точ­ках экс­тре­му­ма:

y' левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =3x в квад­ра­те минус 6x минус 9=3 левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 2x минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка =3 левая круг­лая скоб­ка x плюс 1 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка x минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка ,

y_max = y левая круг­лая скоб­ка минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = минус 1 минус 3 плюс 9 плюс 3=8, y_min = y левая круг­лая скоб­ка 3 пра­вая круг­лая скоб­ка =27 минус 27 минус 27 плюс 3= минус 24.

Тогда урав­не­ние (2) имеет ровно три раз­лич­ных корня при

 минус 24 мень­ше 0,5a мень­ше 8 рав­но­силь­но минус 48 мень­ше a мень­ше 16.

Зна­чит, ис­ход­ное урав­не­ние имеет ровно три раз­лич­ных корня при

 си­сте­ма вы­ра­же­ний со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a мень­ше минус 2 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та , a боль­ше минус 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та , конец си­сте­мы . минус 48 мень­ше a мень­ше 16 конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний минус 48 мень­ше a мень­ше минус 2 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та , минус 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та мень­ше a мень­ше 16. конец со­во­куп­но­сти .

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка минус 48; минус 2 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка минус 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 10 конец ар­гу­мен­та ; 16 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ4
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­че­ны вер­ные зна­че­ния па­ра­мет­ра, но до­пу­щен не­до­чет3
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­чен не­вер­ный ответ из-за вы­чис­ли­тель­ной ошиб­ки, при этом верно вы­пол­не­ны все шаги ре­ше­ния,

ИЛИ

в ре­ше­нии верно най­де­ны все гра­нич­ные точки мно­же­ства зна­че­ний па­ра­мет­ра, но не­вер­но опре­де­ле­ны про­ме­жут­ки зна­че­ний

2
В слу­чае ана­ли­ти­че­ско­го ре­ше­ния: за­да­ча верно све­де­на к на­бо­ру ре­шен­ных урав­не­ний и не­ра­венств с уче­том тре­бу­е­мых огра­ни­че­ний,

ИЛИ

в слу­чае гра­фи­че­ско­го ре­ше­ния: за­да­ча верно све­де­на к ис­сле­до­ва­нию вза­им­но­го рас­по­ло­же­ния линий (изоб­ра­же­ны не­об­хо­ди­мые фи­гу­ры, учте­ны огра­ни­че­ния, ука­за­на связь ис­ход­ной за­да­чи с по­стро­ен­ны­ми фи­гу­ра­ми)

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 460