№18. Задачи с параметром

Алгебра. Теорема Виета

Запоминайте формулы по каждой теме
Осваивайте новые концепции ежедневно
Вдумывайтесь в теоретические материалы
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела: №18. Задачи с параметром

Теоретическая справка

#557

Вспомним теорему Виета. Рассмотрим уравнение ax2+ bx +c = 0  с неотрицательным дискриминантом. Пусть x1  и x2  — его корни (необязательно различные). Тогда

ax2 +bx +c =a (x − x1)(x− x2)= ax2− xa(x1+ x2) +ax1x2

Следовательно,

{                     {
 b =− a(x1+ x2)    ⇔     x1+ x2 = −ab
 c =ax1x2               x1x2 = ca

Теперь решим следующую задачу:

Найдите все значения параметра a,  при которых уравнение

(a − 3)x2− 2ax+ 5a= 0

имеет решения и все его решения положительные.

С самого начала определим, при каких значениях a  данное уравнение не является квадратным, то есть когда коэффициент при  2
x  равен 0:

(a − 3)= 0 ⇔    a= 3

При a= 3  мы получаем уравнение

− 6x+ 15= 0  ⇔   2x= 5  ⇔   x = 2,5

Значит, при a =3  единственным корнем данного уравнения является x = 2,5> 0.  Следовательно, значение a =3  подходит под условие.

Далее будем рассматривать a⁄= 3.  При таких значениях параметра a  данное нам уравнение является квадратным. Найдем D-.
 4

D
4-= a2− 5a2+ 15a = −4a2+ 15a

Рассмотрим два случая: когда D4 = 0  и D4->0.  Случай D4 < 0  нам не подходит, так как при нем уравнение не будет иметь корней вовсе.

  • Если D-= 0 :
 4

                                                   ⌊
D             2                                  a= 0
4-= 0  ⇔   −4a + 15a= 0  ⇔   a (15− 4a)= 0  ⇔   ⌈ a= 15
                                                     4

    Найдем корни данного уравнения при полученных значениях a.  Если a= 0,  то

           ∘-D-
x = a±---4-= -a-- =0
     a− 3    a− 3

    Если     15-
a = 4 ,  то

           ∘ D-
x = a±---4-= --a- = 15⋅ 4= 5
     a − 3   a − 3   4  3

    Мы получили, что при a= 0  у уравнения нет положительных корней, то есть это значение нам не подходит. При a= 15
   4  есть один корень и он положителен, следовательно, a = 15
    4  подходит под условие.

  • Если D4->0.  В таком случае уравнение имеет два различных корня. По условию они оба должны быть положительными. Заметим, что если это так, то сумма корней и их произведение тоже должны быть положительны, значит,

    ( D              (    2              (                    (       15
|{ 4 > 0          |{− 4a +15a > 0      ||{−⌊ a(4a− 15) >0       ||{0⌊ < a<  4             15
|x1+ x2 >0   ⇔   | 2a−a3-> 0        ⇔   |⌈ a< 0          ⇔   |⌈ a< 0     ⇔   3 < a< 4-
(x1x2 > 0        ( 5a−a3-> 0            |(  a> 3              |(  a> 3

Остается объединить все полученные значения параметра a.  Ответ:    [    ]
a ∈ 3; 145 .

Замечание. Если бы в задаче было сказано, что один корень должен быть отрицательным, а другой положительным, нам нужно было бы наложить всего одно условие на корни уравнения: x1x2 < 0.

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!