Определите все значения параметра a, при которых уравнение
$4 x ^2 - 8 |x| + ( 2 a + |x| + x ) ^2 = 4$
имеет ровно два различных корня.
$4 x ^2 - 8 |x| + ( 2 a + |x| + x ) ^2 = 4$
имеет ровно два различных корня.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Рассмотрим два случая раскрытия модуля. Для $x меньше 0$ получаем:
$4x ^2 + 8x + 4a ^2 =4 = сильно x ^2 + 2x + a ^2 =1 = сильно ( x + 1 ) ^2 = 2 - a ^2 = сильно \left[ \begin{array}{l} x = $\sqrt{аргумента: 2 - a ^2}$ аргумента - 1, x = - $\sqrt{аргумента: 2 - a ^2}$ аргумента - 1. \end{array} \right.$ $4x ^2 + 8x + 4a ^2 =4 = сильно x ^2 + 2x + a ^2 =1 = сильно$
$ = сильно ( x + 1 ) ^2 = 2 - a ^2 = сильно \left[ \begin{array}{l} x = $\sqrt{аргумента: 2 - a ^2}$ аргумента - 1, x = - $\sqrt{аргумента: 2 - a ^2}$ аргумента - 1. \end{array} \right.$
Найденные корни существуют и различны, если $ - $\sqrt{2}$ меньше a меньше \sqrt{2}$ Меньший корень отрицателен при всех таких а, и потому оба найденных корня отрицательны, если
$\sqrt{аргумента: 2 - a ^2} аргумента - 1 меньше 0 = сильно 0 меньше 2 - a ^2 меньше 1 = сильно 1 меньше a ^2 меньше 2 = сильно \left[ \begin{array}{l} - $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента меньше a меньше - 1, 1 меньше a меньше $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента . \end{array} \right.$
При $a = \pm \sqrt{2}$ уравнение имеет единственный корень $x = - 1$ Если $\sqrt{аргумента: 2 - a ^2} аргумента - 1 больше 0$ то есть если $ - 1 меньше a меньше 1$ уравнение имеет единственный отрицательный корень. При $a = \pm 1$ уравнение имеет корень $x= - 2$ и посторонний корень $x=0$
Для $x больше или = 0$ получаем:
$4x ^2 - 8x + ( 2a + 2x ) ^2 =4 = сильно x ^2 - 2x + a ^2 + 2ax + x ^2 =1 = сильно 2x ^2 - 2x ( 1 - a ) + a ^2 - 1 = 0$ $4x ^2 - 8x + ( 2a + 2x ) ^2 =4 = сильно x ^2 - 2x + a ^2 + 2ax + x ^2 =1 = сильно$
$ = сильно 2x ^2 - 2x ( 1 - a ) + a ^2 - 1 = 0$ $4x ^2 - 8x + ( 2a + 2x ) ^2 =4 = сильно$
$ = сильно x ^2 - 2x + a ^2 + 2ax + x ^2 =1 = сильно$
$ = сильно 2x ^2 - 2x ( 1 - a ) + a ^2 - 1 = 0$
Дискриминант этого уравнения равен $ - a ^2 - 2a + 3$ При $a=1$ уравнение имеет единственный корень $x=0$ при $a= - 3$ уравнение имеет единственный корень $x=2$ Квадратное уравнение имеет два корня положительных корня, если
$\{ \beginarrayl - 3 меньше a меньше 1 1 - a больше 0 a ^2 - 1 больше 0\endarray. = сильно - 3 меньше a меньше - 1$
[рис.]
Квадратное уравнение имеет один положительный корень и один корень, равный нулю, если
$\{ \beginarrayl - 3 меньше a меньше 1 1 - a меньше 0 a ^2 - 1 = 0\endarray. = сильно a = - 1$
Квадратное уравнение имеет два корня разных знаков, если $a ^2 - 1 меньше 0$ то есть если $ - 1 меньше a меньше 1$
Изобразим количество корней для каждого случая раскрытия модулей на рисунке. Из рисунка видно, что исходное уравнение имеет ровно два различных корня при $a принадлежит ( - 3; - $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ) \cup ( - 1; $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента )$
Ответ: $( - 3; - $\sqrt{2}$ ) \cup ( - 1; $\sqrt{2}$ )$
$4x ^2 + 8x + 4a ^2 =4 = сильно x ^2 + 2x + a ^2 =1 = сильно ( x + 1 ) ^2 = 2 - a ^2 = сильно \left[ \begin{array}{l} x = $\sqrt{аргумента: 2 - a ^2}$ аргумента - 1, x = - $\sqrt{аргумента: 2 - a ^2}$ аргумента - 1. \end{array} \right.$ $4x ^2 + 8x + 4a ^2 =4 = сильно x ^2 + 2x + a ^2 =1 = сильно$
$ = сильно ( x + 1 ) ^2 = 2 - a ^2 = сильно \left[ \begin{array}{l} x = $\sqrt{аргумента: 2 - a ^2}$ аргумента - 1, x = - $\sqrt{аргумента: 2 - a ^2}$ аргумента - 1. \end{array} \right.$
Найденные корни существуют и различны, если $ - $\sqrt{2}$ меньше a меньше \sqrt{2}$ Меньший корень отрицателен при всех таких а, и потому оба найденных корня отрицательны, если
$\sqrt{аргумента: 2 - a ^2} аргумента - 1 меньше 0 = сильно 0 меньше 2 - a ^2 меньше 1 = сильно 1 меньше a ^2 меньше 2 = сильно \left[ \begin{array}{l} - $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента меньше a меньше - 1, 1 меньше a меньше $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента . \end{array} \right.$
При $a = \pm \sqrt{2}$ уравнение имеет единственный корень $x = - 1$ Если $\sqrt{аргумента: 2 - a ^2} аргумента - 1 больше 0$ то есть если $ - 1 меньше a меньше 1$ уравнение имеет единственный отрицательный корень. При $a = \pm 1$ уравнение имеет корень $x= - 2$ и посторонний корень $x=0$
Для $x больше или = 0$ получаем:
$4x ^2 - 8x + ( 2a + 2x ) ^2 =4 = сильно x ^2 - 2x + a ^2 + 2ax + x ^2 =1 = сильно 2x ^2 - 2x ( 1 - a ) + a ^2 - 1 = 0$ $4x ^2 - 8x + ( 2a + 2x ) ^2 =4 = сильно x ^2 - 2x + a ^2 + 2ax + x ^2 =1 = сильно$
$ = сильно 2x ^2 - 2x ( 1 - a ) + a ^2 - 1 = 0$ $4x ^2 - 8x + ( 2a + 2x ) ^2 =4 = сильно$
$ = сильно x ^2 - 2x + a ^2 + 2ax + x ^2 =1 = сильно$
$ = сильно 2x ^2 - 2x ( 1 - a ) + a ^2 - 1 = 0$
Дискриминант этого уравнения равен $ - a ^2 - 2a + 3$ При $a=1$ уравнение имеет единственный корень $x=0$ при $a= - 3$ уравнение имеет единственный корень $x=2$ Квадратное уравнение имеет два корня положительных корня, если
$\{ \beginarrayl - 3 меньше a меньше 1 1 - a больше 0 a ^2 - 1 больше 0\endarray. = сильно - 3 меньше a меньше - 1$
[рис.]
Квадратное уравнение имеет один положительный корень и один корень, равный нулю, если
$\{ \beginarrayl - 3 меньше a меньше 1 1 - a меньше 0 a ^2 - 1 = 0\endarray. = сильно a = - 1$
Квадратное уравнение имеет два корня разных знаков, если $a ^2 - 1 меньше 0$ то есть если $ - 1 меньше a меньше 1$
Изобразим количество корней для каждого случая раскрытия модулей на рисунке. Из рисунка видно, что исходное уравнение имеет ровно два различных корня при $a принадлежит ( - 3; - $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента ) \cup ( - 1; $\sqrt{аргумента: 2}$ аргумента )$
Ответ: $( - 3; - $\sqrt{2}$ ) \cup ( - 1; $\sqrt{2}$ )$
Правильный ответ:
$левая круглая скобка минус 3; минус корень из 2 правая круглая скобка \cup левая круглая скобка минус 1; корень из 2 правая круглая скобка$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 70995 • Задание №18
Найдите все значения а, при каждом из которых уравнение
$x в квадрате плюс левая круглая скобка a минус 3 пра...
ID 65256 • Задание №5
Правильный игральный кубик бросали до тех пор, пока сумма выпавших при всех бросках очков не стала больше чем ...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен верный ответ | 4
С помощью верного рассуждения получены верные значения параметра, но допущен недочет | 3
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 выше | 0
Максимальный балл | 4
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен верный ответ | 4
С помощью верного рассуждения получены верные значения параметра, но допущен недочет | 3
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 выше | 0
Максимальный балл | 4
🔗 Другие задания линии №18 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 70718
Найдите все значения k, при каждом из которых уравнение
$дробь: числитель: 6k минус левая круг...
ID 70719
Найдите все значения a, для каждого из которых уравнение $логарифм по основанию левая круглая с...
ID 70720
Найдите все значения a, при которых уравнение
$левая круглая скобка логарифм по основанию 8 ле...
ID 70721
Найдите наименьшее натуральное значение a, при котором расстояние между наибольшим и наименьшим...
ID 70722
Найдите все значения a, при которых уравнение
$левая круглая скобка x в квадрате плюс 2x плюс ...