При каких значения параметра a неравенство
$4 в степени ( $\frac{1}{\sin x}$ ) - 2 ( a - 1 ) 2 в степени ( $\frac{1}{\sin x}$ ) - 2a + 5 больше 0$
выполняется при всех x из области определения неравенства?
$4 в степени ( $\frac{1}{\sin x}$ ) - 2 ( a - 1 ) 2 в степени ( $\frac{1}{\sin x}$ ) - 2a + 5 больше 0$
выполняется при всех x из области определения неравенства?
💡 Пошаговый разбор и решение:
Сделаем замену $2 в степени ( $\frac{1}{\sin x}$ ) =t$ Заметим сразу, что $\sin x принадлежит [ - 1;1 ]$ поэтому
$\frac{1}{\sin x} принадлежит ( - бесконечность ; - 1 ] \cup [ 1; бесконечность )$
и $t принадлежит ( 0; $\frac{1}{2}$ ] \cup [ 2; бесконечность )$ При всех таких t должно выполняться неравенство
$t ^2 - 2 ( a - 1 ) t - 2a + 5 больше 0$
График функции $f ( t ) =t ^2 - 2 ( a - 1 ) t - 2a + 5$ — парабола, ветви которой направлены вверх, поэтому ее наименьшее значение на множестве $t принадлежит ( 0; $\frac{1}{2}$ ] \cup [ 2; бесконечность )$ достигается либо в точке $\frac{1}{2}$ либо в точке 2, либо в вершине (при $t=a - 1$ если абсцисса вершины лежит в множестве $( 0; $\frac{1}{2}$ ] \cup [ 2; бесконечность )$ ), либо, наконец, не достигается, потому что $a - 1 меньше 0$ функция возрастает на всем нашем множестве и могла бы иметь наименьшее значение при $t=0$ но эта точка выколота.
Значит, во всех этих подозрительных точках неравенство должно выполняться. Этого будет достаточно (в одной из них наименьшее значение, если уж оно положительно, то и все положительны) и необходимо (если в одной из них неравенство нарушено, то такое a не подходит из-за этой точки). Имеем:
$f ( $\frac{1}{2}$ ) = $\frac{1}{4}$ - ( a - 1 ) - 2a + 5= $\frac{25}{4}$ - 3a больше 0,a меньше \frac{25}{12}$
$f ( 2 ) =4 - 4 ( a - 1 ) - 2a + 5=13 - 6a больше 0$ $a меньше \frac{13}{6}$
$f ( a - 1 ) = ( a - 1 ) ^2 - 2 ( a - 1 ) ^2 - 2a + 5= - a ^2 + 4 больше 0$ $a принадлежит ( - 2;2 )$
Однако это условие применяется только к тем a, для которых $a - 1 принадлежит ( 0; $\frac{1}{2}$ ] \cup [ 2; бесконечность )$ то есть к $a принадлежит ( 1; $\frac{3}{2}$ ] \cup [ 3; бесконечность )$ Соответственно, оно лишь запрещает промежуток $[ 3; бесконечность )$ который и так запрещен первым условием.
$f ( 0 ) = - 2a + 5 больше или = 0$ $a меньше или = \frac{5}{2}$ Здесь нестрогое неравенство, поскольку брать саму точку $0$ все = нельзя. Но если $t\approx 0$ значения $f ( t ) \approx f ( 0 )$ поэтому неравенство написать нужно. Окончательно: $a меньше \frac{25}{12}$
Ответ: $a принадлежит ( - бесконечность ; $\frac{25}{12}$ )$
$\frac{1}{\sin x} принадлежит ( - бесконечность ; - 1 ] \cup [ 1; бесконечность )$
и $t принадлежит ( 0; $\frac{1}{2}$ ] \cup [ 2; бесконечность )$ При всех таких t должно выполняться неравенство
$t ^2 - 2 ( a - 1 ) t - 2a + 5 больше 0$
График функции $f ( t ) =t ^2 - 2 ( a - 1 ) t - 2a + 5$ — парабола, ветви которой направлены вверх, поэтому ее наименьшее значение на множестве $t принадлежит ( 0; $\frac{1}{2}$ ] \cup [ 2; бесконечность )$ достигается либо в точке $\frac{1}{2}$ либо в точке 2, либо в вершине (при $t=a - 1$ если абсцисса вершины лежит в множестве $( 0; $\frac{1}{2}$ ] \cup [ 2; бесконечность )$ ), либо, наконец, не достигается, потому что $a - 1 меньше 0$ функция возрастает на всем нашем множестве и могла бы иметь наименьшее значение при $t=0$ но эта точка выколота.
Значит, во всех этих подозрительных точках неравенство должно выполняться. Этого будет достаточно (в одной из них наименьшее значение, если уж оно положительно, то и все положительны) и необходимо (если в одной из них неравенство нарушено, то такое a не подходит из-за этой точки). Имеем:
$f ( $\frac{1}{2}$ ) = $\frac{1}{4}$ - ( a - 1 ) - 2a + 5= $\frac{25}{4}$ - 3a больше 0,a меньше \frac{25}{12}$
$f ( 2 ) =4 - 4 ( a - 1 ) - 2a + 5=13 - 6a больше 0$ $a меньше \frac{13}{6}$
$f ( a - 1 ) = ( a - 1 ) ^2 - 2 ( a - 1 ) ^2 - 2a + 5= - a ^2 + 4 больше 0$ $a принадлежит ( - 2;2 )$
Однако это условие применяется только к тем a, для которых $a - 1 принадлежит ( 0; $\frac{1}{2}$ ] \cup [ 2; бесконечность )$ то есть к $a принадлежит ( 1; $\frac{3}{2}$ ] \cup [ 3; бесконечность )$ Соответственно, оно лишь запрещает промежуток $[ 3; бесконечность )$ который и так запрещен первым условием.
$f ( 0 ) = - 2a + 5 больше или = 0$ $a меньше или = \frac{5}{2}$ Здесь нестрогое неравенство, поскольку брать саму точку $0$ все = нельзя. Но если $t\approx 0$ значения $f ( t ) \approx f ( 0 )$ поэтому неравенство написать нужно. Окончательно: $a меньше \frac{25}{12}$
Ответ: $a принадлежит ( - бесконечность ; $\frac{25}{12}$ )$
Правильный ответ:
$a принадлежит левая круглая скобка минус бесконечность ; дробь: числитель: 25, знаменатель: 12 конец дроби правая круглая скобка$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 69177 • Задание №15
Через вершины А, В, С параллелограмма ABCD со сторонами AB = 3 и BC = 5 проведена окружность, пересекающая...
ID 67158 • Задание №12
Найдите наименьшее значение функции $y=6 косинус x плюс дробь: числитель: 24, знаменатель: Пи конец дроби x пл...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен правильный ответ. | 4
Получен верный ответ. Решение в целом верное. Обосновано найдены оба промежутка значений параметра из ответа к задаче, при этом возможны неточности с (не)включением концов и(или) вычислительная погрешность. | 3
Обосновано найден хотя бы один промежуток значений параметра из ответа к задаче, при этом возможны неточности с (не)включением концов и(или) вычислительная погрешность. | 2
Решение содержит:
− или верное описание расположения двух лучей и прямой из условия задачи;
− или верное получение квадратного уравнения с параметром a относительно одной из переменных. | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
Максимальный балл | 4
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен правильный ответ. | 4
Получен верный ответ. Решение в целом верное. Обосновано найдены оба промежутка значений параметра из ответа к задаче, при этом возможны неточности с (не)включением концов и(или) вычислительная погрешность. | 3
Обосновано найден хотя бы один промежуток значений параметра из ответа к задаче, при этом возможны неточности с (не)включением концов и(или) вычислительная погрешность. | 2
Решение содержит:
− или верное описание расположения двух лучей и прямой из условия задачи;
− или верное получение квадратного уравнения с параметром a относительно одной из переменных. | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
Максимальный балл | 4
🔗 Другие задания линии №17 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 69977
В треугольнике АВС проведена биссектриса АМ. Прямая, проходящая через вершину В перпендикулярно...
ID 69978
На сторонах AC и BC треугольника ABC вне треугольника построены квадраты ACDE и BFKC. Точка M ...
ID 69979
На гипотенузу AB прямоугольного треугольника ABC опустили высоту CH. Из точки H на катеты опуст...
ID 69980
В равнобедренном треугольнике ABC с углом 120° при вершине A проведена биссектриса BD. В треуго...
ID 69981
Высоты BB1 и CC1 остроугольного треугольника ABC пересекаются в точке H.
а) Докажите, что ∠AHB...