Найдите все значения a, при каждом из которых наименьшее значение функции $f ( x ) =x ^2 - 4|x| - ax + a$ на отрезке [−1; 3] не меньшее, чем −5.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Потребовать, чтобы наименьшее значение функции было не меньше чем −5 это все = что потребовать, чтобы все ее значения были не меньше чем −5. То есть неравенство $x ^2 - 4|x| - ax + a больше или = - 5$ должно выполняться на всем промежутке $[ - 1;3 ]$ То есть
$x ^2 + ( 4 - a ) x + a + 5 больше или = 0приx принадлежит [ - 1;0 ] иx ^2 - ( 4 + a ) x + a + 5 больше или = 0приx принадлежит [ 0;3 ]$ $x ^2 + ( 4 - a ) x + a + 5 больше или = 0приx принадлежит [ - $
$ - 1;0 ] иx ^2 - ( 4 + a ) x + a + 5 больше или = 0приx принадлежит [ 0;3 ]$ $x ^2 + ( 4 - a ) x + a + 5 больше или = 0приx принадлежит [ - $
$ - 1;0 ] иx ^2 - ( 4 + a ) x + $
$ + a + 5 больше или = 0приx принадлежит [ 0;3 ]$
Теперь заметим, что и наоборот — достаточно чтобы эти неравенства выполнялись в нескольких точках, если только одна из них (можно не выяснять какая) будет точкой с наименьшим значением. Поскольку квадратный трехчлен с положительным старшим коэффициентом на любом отрезке принимает наименьшее значение либо в абсциссе вершины параболы — его графика (если эта точка лежит на отрезке) либо в одном из концов отрезка (если не лежит), то нужно проверить следующие неравенства:
$1 - ( 4 - a ) + a + 5 больше или = 0$ (верно при $a больше или = - 1$ ),
$a + 5 больше или = 0$ (верно при $a больше или = - 5$ ),
$9 - 3 ( 4 + a ) + a + 5 больше или = 0$ (верно при $a меньше или = 1$ ).
$ - $\frac{( a - 4 ) ^2}{4}$ + a + 5 больше или = 0$ при $\frac{a - 4}{2} принадлежит [ - 1;0 ]$ то есть при $a принадлежит [ 2;4 ]$ (нас не интересует, поскольку уже установлено, что $a принадлежит [ - 1;1 ]$
$ - $\frac{( a + 4 ) ^2}{4}$ + a + 5 больше или = 0$ при $\frac{a + 4}{2} принадлежит [ 0;3 ]$ то есть при $a принадлежит [ - 4;2 ]$ (то есть это обязательно надо проверить, при $a принадлежит [ - 1;1 ]$ указанная точка точно лежит на интересующем нас отрезке).
$ - a ^2 - 8a - 16 + 4a + 20 больше или = 0$
$ - a ^2 - 4a + 4 больше или = 0$
$a ^2 + 4a + 4 меньше или = 8$
$( a + 2 ) ^2 меньше или = 8$
$a принадлежит [ - 2 - $\sqrt{аргумента: 8}$ аргумента ; - 2 + $\sqrt{аргумента: 8}$ аргумента ]$
Итак, совмещая все ограничения, получаем $a принадлежит [ - 1; - 2 + $\sqrt{аргумента: 8}$ аргумента ]$
Ответ: $a принадлежит [ - 1; - 2 + $\sqrt{аргумента: 8}$ аргумента ]$
$x ^2 + ( 4 - a ) x + a + 5 больше или = 0приx принадлежит [ - 1;0 ] иx ^2 - ( 4 + a ) x + a + 5 больше или = 0приx принадлежит [ 0;3 ]$ $x ^2 + ( 4 - a ) x + a + 5 больше или = 0приx принадлежит [ - $
$ - 1;0 ] иx ^2 - ( 4 + a ) x + a + 5 больше или = 0приx принадлежит [ 0;3 ]$ $x ^2 + ( 4 - a ) x + a + 5 больше или = 0приx принадлежит [ - $
$ - 1;0 ] иx ^2 - ( 4 + a ) x + $
$ + a + 5 больше или = 0приx принадлежит [ 0;3 ]$
Теперь заметим, что и наоборот — достаточно чтобы эти неравенства выполнялись в нескольких точках, если только одна из них (можно не выяснять какая) будет точкой с наименьшим значением. Поскольку квадратный трехчлен с положительным старшим коэффициентом на любом отрезке принимает наименьшее значение либо в абсциссе вершины параболы — его графика (если эта точка лежит на отрезке) либо в одном из концов отрезка (если не лежит), то нужно проверить следующие неравенства:
$1 - ( 4 - a ) + a + 5 больше или = 0$ (верно при $a больше или = - 1$ ),
$a + 5 больше или = 0$ (верно при $a больше или = - 5$ ),
$9 - 3 ( 4 + a ) + a + 5 больше или = 0$ (верно при $a меньше или = 1$ ).
$ - $\frac{( a - 4 ) ^2}{4}$ + a + 5 больше или = 0$ при $\frac{a - 4}{2} принадлежит [ - 1;0 ]$ то есть при $a принадлежит [ 2;4 ]$ (нас не интересует, поскольку уже установлено, что $a принадлежит [ - 1;1 ]$
$ - $\frac{( a + 4 ) ^2}{4}$ + a + 5 больше или = 0$ при $\frac{a + 4}{2} принадлежит [ 0;3 ]$ то есть при $a принадлежит [ - 4;2 ]$ (то есть это обязательно надо проверить, при $a принадлежит [ - 1;1 ]$ указанная точка точно лежит на интересующем нас отрезке).
$ - a ^2 - 8a - 16 + 4a + 20 больше или = 0$
$ - a ^2 - 4a + 4 больше или = 0$
$a ^2 + 4a + 4 меньше или = 8$
$( a + 2 ) ^2 меньше или = 8$
$a принадлежит [ - 2 - $\sqrt{аргумента: 8}$ аргумента ; - 2 + $\sqrt{аргумента: 8}$ аргумента ]$
Итак, совмещая все ограничения, получаем $a принадлежит [ - 1; - 2 + $\sqrt{аргумента: 8}$ аргумента ]$
Ответ: $a принадлежит [ - 1; - 2 + $\sqrt{аргумента: 8}$ аргумента ]$
Правильный ответ:
$a принадлежит левая квадратная скобка минус 1; минус 2 плюс корень из: начало аргумента: 8 конец аргумента правая квадратная скобка$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 71703 • Задание №19
На полиграфической фабрике страницы тетради пронумерованы числами от 1 до 96. На случайной странице Максим зап...
ID 70900 • Задание №18
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых система уравнений
$система выражений 2x в квадрате пл...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен правильный ответ. | 4
С помощью верного рассуждения получено множество значений a, отличающееся от искомого конечным числом точек. | 3
С помощью верного рассуждения получены все граничные точки искомого множества значений a. | 2
Верно найдена хотя бы одна граничная точка искомого множества значений a.
ИЛИ
Установлено, что исходное уравнение при всех значениях a имеет единственное решение. | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен правильный ответ. | 4
С помощью верного рассуждения получено множество значений a, отличающееся от искомого конечным числом точек. | 3
С помощью верного рассуждения получены все граничные точки искомого множества значений a. | 2
Верно найдена хотя бы одна граничная точка искомого множества значений a.
ИЛИ
Установлено, что исходное уравнение при всех значениях a имеет единственное решение. | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
🔗 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 ...