Тема 18. Задачи с параметром
18.08 Алгебра. Исследование замены
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи с параметром
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#2445

Найдите все значения параметра a,  при каждом из которых уравнение

  4           2
cos x − (a− 2)cosx − 3(a+ 1)= 0

имеет решение.

Показать ответ и решение

Данное уравнение с помощью замены cos2x = t  сводится к квадратному:

2
t− (a− 2)t− 3(a+ 1)= 0 (∗)

Далее заметим, что

−1 ≤cosx ≤1  ⇒   0 ≤ t≤ 1

Найдем значения a,  при которых уравнение (∗)  не имеет решений либо имеет решения t∈∕[0;1].  Тогда все остальные значения a  пойдут в ответ.

Рассмотрим функцию

y = t2 − (a− 2)t− 3(a+ 1)

Для выполнения условий выше ее график — парабола с ветвями вверх — должна выглядеть, как на одной из картинок:

PIC

Рис. 1: D < 0,  уравнение не имеет корней;

Рис. 2: D = 0,  уравнение имеет один корень t= a−22,  который находится либо левее 0, либо правее 1;

Рис. 3: D > 0,  уравнение имеет два корня, причем либо оба корня находятся левее 0, либо оба корня находятся правее 1, либо один корень левее 0, а другой корень правее 1.

Все эти случаи записываются в совокупность

⌊
 D < 0
|| (||D = 0
|| |{⌊ a−-2
||| ||⌈  2  < 0
|| |(  a−-2> 1
|| (   2                ⌊
|| ||{D > 0a − 2           |a ∈∅
|| |tв =--2- < 0        ||a = −4
||| |(y(0)> 0         ⇔   ||a ∈(−∞; −4)∪ (−4;−1)
|| (                    |⌈a ∈∅
|| ||{D > 0a − 2            a ∈(0;+∞ )
|| |tв =--2- > 1
||| |(y(1)> 0
|| (
|| |{D > 0
⌈ |(y(0)< 0
   y(1)< 0

Здесь tв  — абсцисса вершины параболы, дискриминант          2
D =(a+ 4) .

Решив данную совокупность, получим

a∈ (−∞;− 1)∪(0;+∞ )

Следовательно, исходное уравнение имеет решение при

−1 ≤a ≤ 0

Замечание.

По теореме Виета корнями квадратного уравнения

t2− (a− 2)t− 3(a+ 1)= 0

являются t1 = −3  и t2 = a +1.

Тогда с учетом ограничения 0 ≤ t≤ 1  исходное уравнение имеет решение, если 0 ≤a + 1≤ 1.  Отсюда получаем тот же ответ − 1≤ a ≤0.

Ответ:

 a ∈[−1;0]

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

 Обоснованно получен верный ответ

4

Необоснованы переходы по ходу исследования

3

Верно наложены все условия для существования решений уравнения, но либо есть ошибка, либо решение не завершено

2

Верно введена и исследована замена, рассмотрена квадратичная функция

1

ИЛИ

Верно найдены корни квадратного уравнения

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

4

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!