Решите уравнение при всех значениях a

Уравнения с параметром

Разделы: Математика

Справочный материал

Уравнение вида f(x; a) = 0 называется уравнением с переменной х и параметром а.

Решить уравнение с параметром а – это значит, для каждого значения а найти значения х, удовлетворяющие этому уравнению.

Если 1 – а = 0, т.е. а = 1, то х0 = -2 корней нет

Если 1 – а 0, т.е. а 1, то х =

Пример 4.

Если а = 1, то 0х = 0
х – любое действительное число

Если а = -1, то 0х = -2
Корней нет

Если а 1, а -1, то х = (единственное решение).

Это значит, что каждому допустимому значению а соответствует единственное значение х.

если а = 5, то х = = ;

Дидактический материал

3. а = +

4. + 3(х+1)

5. = –

6. =

Ответы:

1. При а1 х =;

1. При а3 х = ;

1. При а1, а-1, а0 х = ;

при а = 1 х – любое действительное число, кроме х = 1

1. При а2, а0 х = ;

1. При а-3, а-2, а0, 5 х =

1. При а + с0, с0 х = ;

Квадратные уравнения с параметром

Пример 1. Решить уравнение

х = –

В случае а 1 выделим те значения параметра, при которых Д обращается в нуль.

Д = (2(2а + 1)) 2 – 4(а – 1)(4а + 30 = 16а 2 + 16а + 4 – 4(4а 2 + 3а – 4а – 3) = 16а 2 + 16а + 4 – 16а 2 + 4а + 12 = 20а + 16

a =

a =

Если а -4/5 и а 1, то Д > 0,

х =

х = – = –

Пример 2. При каких значениях параметра а уравнение

х 2 + 2(а + 1)х + 9а – 5 = 0 имеет 2 различных отрицательных корня?

В итоге

4(а – 1)(а – 6) > 0 — 2(а + 1) 0

а 6 а > — 1 а > 5/9

6

Пример 3. Найдите значения а, при которых данное уравнение имеет решение.

Д = 4(а – 1) 2 – 4(2а + 10 = 4а 2 – 8а + 4 – 8а – 4 = 4а 2 – 16а

4а 2 – 16 0

4а(а – 4) 0

а(а – 4)) 0

Ответ: а 0 и а 4

Дидактический материал

1. При каком значении а уравнение ах 2 – (а + 1) х + 2а – 1 = 0 имеет один корень?

2. При каком значении а уравнение (а + 2) х 2 + 2(а + 2)х + 2 = 0 имеет один корень?

3. При каких значениях а уравнение (а 2 – 6а + 8) х 2 + (а 2 – 4) х + (10 – 3а – а 2 ) = 0 имеет более двух корней?

4. При каких значениях а уравнение 2х 2 + х – а = 0 имеет хотя бы один общий корень с уравнением 2х 2 – 7х + 6 = 0?

5. При каких значениях а уравнения х 2 +ах + 1 = 0 и х 2 + х + а = 0 имеют хотя бы один общий корень?

Показательные уравнения с параметром

Пример 1.Найти все значения а, при которых уравнение

9 х – (а + 2)*3 х-1/х +2а*3 -2/х = 0 (1) имеет ровно два корня.

Решение. Умножив обе части уравнения (1) на 3 2/х , получим равносильное уравнение

3 2(х+1/х) – (а + 2)*3 х+1/х + 2а = 0 (2)

Пусть 3 х+1/х = у, тогда уравнение (2) примет вид у 2 – (а + 2)у + 2а = 0, или

Если у = 2, т.е. 3 х+1/х = 2 то х + 1/х = log₃2 , или х 2 – хlog₃2 + 1 = 0.

Это уравнение не имеет действительных корней, так как его Д = log 2 ₃2 – 4 х+1/х = а то х + 1/х = log₃а, или х 2 – хlog₃а + 1 = 0. (3)

Уравнение (3) имеет ровно два корня тогда и только тогда, когда

Д = log 2 ₃2 – 4 > 0, или |log₃а| > 2.

Если log₃а > 2, то а > 9, а если log₃а 9.

Пример 2. При каких значениях а уравнение 2 2х – (а – 3) 2 х – 3а = 0 имеет решения?

Для того чтобы заданное уравнение имело решения, необходимо и достаточно, чтобы уравнение t 2 – (a – 3) t – 3a = 0 имело хотя бы один положительный корень. Найдем корни по теореме Виета: х₁ = -3, х₂ = а = >

а – положительное число.

Дидактический материал

1. Найти все значения а, при которых уравнение

25 х – (2а + 5)*5 х-1/х + 10а * 5 -2/х = 0 имеет ровно 2 решения.

2. При каких значениях а уравнение

2 (а-1)х?+2(а+3)х+а = 1/4 имеет единственный корень?

3. При каких значениях параметра а уравнение

4 х — (5а-3)2 х +4а 2 – 3а = 0 имеет единственное решение?

Ответ:

1. 0 25/2
2. при а = 1, а = -2,2
3. 0 0, х1/4 (3)

х = у

Если а = 0, то –

2у + 1 = 0 2у = 1 у = 1/2 х = 1/2 х = 1/4

Не выполняется (2) условие из (3).

Пусть а 0, то ау 2 – 2у + 1 = 0 имеет действительные корни тогда и только тогда, когда Д = 4 – 4а 0, т.е. при а 1.

Если Д = 0 (а = 1), то (4) имеет единственный положительный корень х = 1, удовлетворяющий условиям (3).

Пусть Д > 0 (а 0 уравнение (4) имеет действительные корни разных знаков. Это условие выполняется тогда и только тогда, когда Д > 0 и 1/а х

Выражая х из (1) и подставляя в (2), получаем неравенство

2 – а > 1 – а (3)

Чтобы решить неравенство (3), построим графики функций у = 2 – а и у = 1 – а.

Решения неравенства (3) образуют промежуток (а₀; 2), где а₀ 2

а₀ =

Ответ: x + 9a 3 ) = x имеет ровно два корня.

Ответы:

при а 16.06.2009

Задания по теме «Уравнения с параметром»

Открытый банк заданий по теме уравнения с параметром. Задания C6 из ЕГЭ по математике (профильный уровень)

Задание №1222

Условие

Найдите все значения параметра a , при каждом из которых уравнение \frac2=\sqrt <4x^2+ax+1>имеет ровно три различных корня.

Решение

Уравнение \frac2=\sqrt <4x^2+ax+1>при \frac2 не имеет корней. При x^2+ax+2 \geqslant 0 обе части уравнения можно возвести в квадрат.

x^4+ax^3+2x^2+ax^3+a^2x^2\,+ 2ax+2x^2+2ax+4= 16x^2+4ax+4,

Чтобы исходное уравнение имело три различных корня, необходимо, чтобы числа x_ <1,>x_ <2,>x_3 были различными и для каждого из этих чисел выполнялось условие x^2 +ax+2 \geqslant 0.

x_2 \neq 0 и x_3 \neq 0, если a \neq \sqrt <12>=2\sqrt 3 и a \neq -\sqrt <12>=-2\sqrt 3.

Обозначим g(x)=x^2+ax+2. g(0)=2>0. Числа x_2=-a+2\sqrt 3 и x_3=-a-2\sqrt 3 будут корнями исходного уравнения, если выполняются условия:

\begin g(x_2)\geqslant 0,\\g(x_3)\geqslant 0; \end\enspace \begin (-a+2\sqrt 3)^2+a(-a+2\sqrt 3)+2\geqslant 0,\\( -a-2\sqrt 3)^2+a(-a-2\sqrt 3)+2\geqslant 0; \end

\begin -2a\sqrt 3+14\geqslant 0,\\2a\sqrt 3+14\geqslant 0; \end\enspace \begin a\leqslant \frac7 <\sqrt 3>,\\a\geqslant -\frac7<\sqrt 3>. \end

Таким образом, a\in\left[-\frac7<\sqrt3>;-2\sqrt3\right)\,\cup (-2\sqrt 3;2\sqrt3)\,\,\,\cup \left( 2\sqrt3;\frac7<\sqrt3>\right].

Ответ

\left[-\frac7<\sqrt3>;-2\sqrt3\right)\,\cup (-2\sqrt3;2\sqrt3)\,\,\,\cup \left(2\sqrt3;\frac7<\sqrt3>\right].

Задание №1220

Условие

Найдите все значения a , при каждом из которых уравнение \frac+\frac=1 имеет единственный корень.

Решение

Решим уравнение x^2-x(3a+2)+3a^2+3a-6=0,

1 . При D уравнение корней не имеет.

2 . При D=0,\enspace -3a^2+28=0, a=\pm 2\sqrt \frac73. Уравнение имеет единственный корень x =\frac<3a+2>2 при a=\pm 2 \sqrt \frac73.

Проверим условие x \neq -3,\, x \neq a.

\frac<3a+2>2 =-3, a=-\frac83 \neq \pm2\sqrt \frac73 ,

\frac<3a+2>2 =a, a=-2\neq \pm2\sqrt \frac73.

Значит, a=\pm 2\sqrt \frac73 удовлетворяет условию.

3 . При D>0 уравнение имеет два корня x_<1,2>=\frac<(3a+2) \pm \sqrt <28-3a^2>>2. Проверим, при каких значениях a значения x=-3 и x=a являются корнями уравнения x^2-x(3a+2)+3a^2+3a-6=0.

При x=-3 должно выполняться равенство 9+3(3a+2)+3a^2+3a-6=0,

3a^2+12a+9=0, a^2+4a+3=0, a=-1, a=-3.

При x=a должно выполняться равенство a^2-2a+3a-6=0,

a^2+a-6=0, a_1=-3, a_2=2.

При a=-3, a=-1 и a=2 исходное уравнение имеет единственный корень.

Ответ

-3; − 1; \pm 2\sqrt \frac73 ; 2.

Задание №1018

Условие

Найдите все значения параметра a , при каждом из которых уравнение x^3+3x^2-x\log_<3>(a+1)+5=0 имеет единственное решение на отрезке [0;2]

Решение

Уравнение x^3+3x^2-x\log_<3>(a+1)+5=0 имеет единственное решение на отрезке [0;2], если графики функций y=x^3+3x^2 и y=x\log_<3>(a+1)-5 имеют единственную точку пересечения на отрезке [0;2].

Построим графики этих функций.

1) y=x^3+3x^2.

Найдём стационарные точки: y’=3x^2+6x=3x(x+2). y’=0 при x=0, x=-2

y(-2)=-8+3(-2)^2=-8+12=4, y(0)=0. Отсюда получаем график y=x^3+3x^2.

2) y=x\log_<3>(a+1)-5. Графиком функции является прямая, угловой коэффициент которой k=\log_<3>(a+1). Прямая y=kx-5 проходит через точку (0;-5).

Найдём точку x_<0>, в которой прямая y=kx-5 является касательной к графику функции y=x^3+3x^2.

Уравнение касательной y=(x_<0>^3+3x_<0>^2)+(3x_<0>^2+6x_<0>)(x-x_<0>) проходит через точку (0;-5), следовательно, -5=(x_<0>^3+3x_<0>^2)-x_<0>(3x_<0>^2+6x_<0>),

2x_<0>^3+3x_<0>^2-5=0. x_<0>=1 — точка касания.

Других точек касания нет, так как уравнение 2x_<0>^2+5x_<0>+5=0 корней не имеет.

Если x=1, то y=4, тогда 4=k-5, откуда k=9.

Найдем значение k , при котором прямая y=kx-5 проходит через точку (2;20). 20=2k-5, k=12,5, y=12,5x-5.

Для k=9 и k > 12,5 графики функций y=x^3+3x^2 и y=kx-5 имеют на отрезке [0;2] единственную общую точку. Найдем значения параметра a .

Итак, если a=3^9-1 или a > 3^<12,5>-1, то уравнение x^3+3x^2-x\log_<3>(a+1)+5=0 имеет единственное решение на отрезке [0;2].

Ответ

Задание №1017

Условие

При каких значениях параметра a уравнение x-a=\sqrt> имеет единственное решение?

Решение

Исходное уравнение равносильно уравнению a + \sqrt>=x.

Рассмотрим функцию f(x)=a+\sqrt определённую при x \geq 0. Тогда полученное уравнение можно записать в виде f(f(x))=x. Это уравнение равносильно уравнению f(x)=f^<-1>(x), где f^<-1>(x) — функция, обратная к f(x). Если y=a+\sqrt, то x=(y-a)^2. Тогда обратной к функции f(x) является функция f^<-1>(x)=(x-a)^2, определенная при x \geq a. Проверим это:

Возможны три случая.

1. При a > 0 уравнение f(x)=f^<-1>(x) имеет единственный корень x_

2. При a=0 уравнение f(x)=f^<-1>(x) принимает вид \sqrt=x^ <2>и имеет два корня: x_<1>=0 и x_<2>=1.

3. При a уравнение f(x)=f^<-1>(x) будет иметь один единственный корень x_<0>, только если прямая y=x будет общей касательной к графикам функций y=f(x) и y=f^<-1>(x) в точке с абсциссой x_

В этом случае в точке x_ <0>выполняются условия:

Из второго уравнения системы находим x_<0>=\frac<1> <4>и подставляем это значение в первое уравнение:

Последнее уравнение имеет два корня: a_<1>=-\frac<1> <4>и a_<2>=\frac<7><4>. Так как a то a=-\frac<1><4>.

Ответ

Задание №1012

Условие

Найдите все значения a , при каждом из которых уравнение \frac+x^<2>-16a^<2>x-5x+a>-16a^<2>x>=1 имеет единственный корень.

Решение

В левой части уравнения выделим целую часть

Тогда уравнение примет вид \frac-5x+a>-16a^<2>x>=0.

Оно равносильно системе

\begin a = -x^<2>+5x, \\ x \neq 0, x \neq \pm 4a.\end

Решим систему графически в системе координат xOa . Для этого построим графики функций a=-x^<2>+5x и a= \pm \frac<4>.

Графиком функции a=-x^<2>+5x является парабола, ветви которой направлены вниз. Вершина параболы — точка \left ( \frac<5><2>; \frac<25> <4>\right ), точки (0;0) и (5;0) принадлежат параболе. Графиками функций a= \pm \frac <4>являются прямые.

Решая уравнение -x^<2>+5x=\frac<4>, находим точки пересечения прямой a=\frac <4>и параболы

a=-x^<2>+5x: x=0, x=\frac<19><4>, откуда a=0, a=\frac<19><16>. Аналогично, решая уравнение -x^<2>+5x=-\frac<4>, находим a=0, a=-\frac<21><16>. Выкалываем эти точки. По рисунку видим, что ровно одна точка пересечения параболы с каждой из прямых будет при a=-\frac<21><16>, a=0, a=\frac<19><16>, a=\frac<25><4>.

Репетитор по математике

Меня зовут Виктор Андреевич, — я репетитор по математике . Последние десять лет я занимаюсь только преподаванием. Я не «натаскиваю» своих учеников. Моя цель — помочь ребенку понять предмет, научить его мыслить, а не применять шаблоны, передать свои знания, а не просто «добиться результата».

Предусмотрен дистанционный формат занятий (через Skype или Zoom). На первом же уроке оцениваем уровень подготовки ребенка. Если ребенка устраивает моя подача материала, то принимаем решение о дальнейшем сотрудничестве — составляем расписание и индивидуальный план работы. После каждого занятия дается домашнее задание — оно всегда обязательно для выполнения. [в личном кабинете родители могут контролировать успеваемость ребенка]

Стоимость занятий

Набор на 2020/2021 учебный год открыт. Предусмотрен дистанционный формат.

Видеокурсы подготовки к ЕГЭ-2021

Решения авторские, то есть мои (автор ютуб-канала mrMathlesson — Виктор Осипов). На видео подробно разобраны все задания.

Теория представлена в виде лекционного курса, для понимания методик, которые используются при решении заданий.

Группа Вконтакте

В группу выкладываются самые свежие решения и разборы задач. Подпишитесь, чтобы быть в курсе и получать помощь от других участников.

Преимущества

Педагогический стаж

Сейчас существует много сайтов, где вам подберут репетитора по цене/опыту/возрасту, в зависимости от желаний. Но большинство анкет там принадлежат либо студентам, либо школьным учителям. Для них репетиторство — дополнительный временный заработок, из этого формируется отношение к деятельности. У студентов нет опыта и желания совершенствоваться, у школьных учителей — нет времени и сил после основной деятельности. Я занимаюсь только репетиторством с 2010 года. Все свои силы и знания трачу на совершенствование только в этой области.

Собственная методика

За время работы я накопил огромное количество материала для подготовки к итоговым экзаменам. Ребенку не будет даваться неадаптированная школьная программа. С каждым я разберу поэтапно специфичные примеры, темы, способы решений, необходимые для успешной сдачи ЕГЭ и ОГЭ. При этом это не будет «натаскиванием» на решение конкретных задач, но полноценная структурированная подготовка. Естественно, если таковые найдутся, устраню «пробелы» и в школьной программе.

Гарантированный результат

За время моей работы не было ни одного случая, где не прослеживалась бы четкая тенденция к улучшению знаний у ученика. Ни один откровенно не «завалил» экзамен. Каждый вырос в «понимании» математики в сравнении со своим первоначальным уровнем. Естественно, я не могу гарантировать, что двоечник за полгода подготовится на твердую «пять». Но могу с уверенностью сказать, что я подготовлю ребенка на его максимально возможный уровень за то время, что осталось до экзамена.

Индивидуальная работа

Все дети разные, поэтому способ и форма объяснения корректируются в зависимости от уровня понимания ребенком предмета. Индивидуальная работа с каждым учеником — каждому даются отдельные задания, теоретический материал.