Задание 19 · Задача с параметром
19.1. Уравнения с параметром
Для репетитора: показать ответы
1. Что значит «решить задачу с параметром»
В задаче с параметром есть переменная \(x\) и «закреплённая» буква \(a\) — параметр. Её значение не задано: нужно исследовать, как решение зависит от \(a\). Вопрос обычно формулируют так: «при каких \(a\) уравнение имеет ровно один корень / два корня / не имеет корней / имеет корень, удовлетворяющий условию».
Общая схема решения:
- Проанализировать, как параметр влияет на уравнение.
- Найти область допустимых значений (ОДЗ) переменной и ограничения на параметр.
- Исследовать все возможные случаи.
- Отобрать значения параметра, удовлетворяющие условию задачи, и записать ответ.
2. Линейное уравнение \(cx=b\)
- Если \(c\ne0\), то единственный корень \(x=\dfrac{b}{c}\).
- Если \(c=0\) и \(b=0\), то уравнение имеет бесконечно много решений (подходит любое \(x\)).
- Если \(c=0\) и \(b\ne0\), то решений нет.
Если коэффициент при \(x\) зависит от параметра, всегда отдельно рассматривайте значение параметра, при котором он обращается в ноль.
3. Квадратное уравнение \(ax^2+bx+c=0\)
Уравнение квадратное только при \(a\ne0\). При \(a=0\) оно превращается в линейное и разбирается отдельно — это типичная ловушка в задачах с параметром.
Дискриминант \(D=b^2-4ac\):
- \(D>0\) — два различных корня \(x_{1,2}=\dfrac{-b\pm\sqrt D}{2a}\);
- \(D=0\) — один (кратный) корень \(x=-\dfrac{b}{2a}\);
- \(D<0\) — корней нет.
Теорема Виета
Если \(a\ne0\) и \(D\ge0\), то корни \(x_1,x_2\) удовлетворяют соотношениям \(x_1+x_2=-\dfrac{b}{a}\), \(x_1x_2=\dfrac{c}{a}\). Обратно: если числа удовлетворяют этим соотношениям, они являются корнями.
| Что требуется | Условие |
|---|---|
| Корни разных знаков | \(D>0\) и \(\dfrac{c}{a}<0\) (при \(\dfrac{c}{a}<0\) условие \(D>0\) выполняется само) |
| Корни одного знака | \(D\ge0\) и \(\dfrac{c}{a}>0\) |
| Оба корня положительны | \(D\ge0\), \(\dfrac{c}{a}>0\), \(-\dfrac{b}{a}>0\) |
| Оба корня отрицательны | \(D\ge0\), \(\dfrac{c}{a}>0\), \(-\dfrac{b}{a}<0\) |
Полезные выражения через Виета:
- \(x_1^2+x_2^2=(x_1+x_2)^2-2x_1x_2=\dfrac{b^2}{a^2}-\dfrac{2c}{a}\);
- \(|x_1-x_2|=\dfrac{\sqrt D}{|a|}\), так как \((x_1-x_2)^2=(x_1+x_2)^2-4x_1x_2\).
4. Дробно-рациональное уравнение
Дробь \(\dfrac{P(x)}{Q(x)}=0\) равносильна системе: \(P(x)=0\) и \(Q(x)\ne0\). Найденные из числителя значения обязательно проверяйте по знаменателю: именно так появляются «исключённые» значения параметра.
5. Алгоритм для квадратного уравнения с параметром
Пример условия: «уравнение имеет ровно один отрицательный корень».
- Проверить \(a=0\). Уравнение становится линейным; его решают отдельно (0, 1 или бесконечно много решений).
- При \(a\ne0\) найти дискриминант \(D\) как функцию параметра.
- Разобрать случаи по \(D\):
- \(D<0\) — корней нет;
- \(D=0\) — один корень, его значение подставить в условие на корень;
- \(D>0\) — два различных корня; применить условия Виета.
- Отдельно рассмотреть случай, когда один из корней равен нулю: подставить \(x=0\) в уравнение, найти параметр, затем по Виета найти второй корень и проверить условие.
- Объединить ответы всех случаев, внимательно следя за строгими и нестрогими неравенствами на границах.
6. Три типовых вопроса про число корней
- «Нет корней»: для квадратного уравнения \(D<0\); не забыть про вырожденные значения параметра.
- «Ровно один корень»: \(D=0\) (кратный корень) или вырожденный случай, когда уравнение становится линейным, или один из двух корней «плохой» (не входит в ОДЗ / не удовлетворяет условию).
- «Два различных корня»: \(a\ne0\) и \(D>0\) плюс дополнительные условия задачи.
Разобранные примеры
Пример 1
Найдите все значения параметра p, при каждом из которых уравнение
имеет решение.
Решение
Преобразуем уравнение:
Тем самым задача свелась к поиску множества значений функции
Значения функции не меньше 17, при этом значение 17 достигается при Функция непрерывна и стремится к бесконечности при
поскольку
а остальные слагаемые неотрицательны. Таким образом, ее множество значений есть
Ответ:
Пример 2
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет хотя бы одно решение.
Решение
Разложим выражения, стоящие под знаками логарифмов, на множители:
Преобразуем уравнение:
Таким образом, уравнение имеет хотя бы одно решение при
Ответ:
- «Параметр. Шпаргалка» (задания с параметром), Школково (shkolkovo.online)
- «Параметр. Алгебра. Шпаргалка», Школково (shkolkovo.online)
- «Задача 18. Параметры», материалы интенсива, bank-zadach.ru
- «Особенности решения задания 18 высокого уровня сложности ЕГЭ», методические материалы, wiki.admsurgut.ru
- У1
Найдите все значения параметра k, при каждом из которых уравнение
имеет хотя бы одно решение на интервале
- У2
- У3
Найдите все значения a, при которых уравнение
имеет единственное решение на отрезке [−1; 1].
- У4
- У5
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет ровно два различных корня.
- У6
Найдите все значения параметра а, при каждом из которых множество значений функции
содержит отрезок [0; 1].
- У7
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет ровно два различных корня.
- У8
Найдите все значения параметра a, при которых уравнение
имеет единственное решение на отрезке [0; 3].
- У9
Найдите все значения параметра а, при каждом из которых уравнение
имеет ровно 2 решения на интервале
- У10
Найдите все значения параметра p, при каждом из которых уравнение
имеет единственный корень.
- У11
- У12
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение:
имеет хотя бы один корень на промежутке [0,5; 4].
- У13
- У14
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет три различных решения.
- У15
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет один корень на отрезке [0; 1].
- У16
Найдите все значения параметра p, при каждом из которых уравнение
не имеет решений.
- У17
Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение
имеет единственный корень.
- У18
Найдите все значения параметра а, при каждом из которых уравнение
имеет три различных корня.
- У19
Найдите все значения a, при которых уравнение
имеет хотя бы один корень, принадлежащий промежутку (−1; 1].
- У20
- У21
Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение
имеет ровно два различных корня на промежутке (-2; 2].
- У22
- У23
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет ровно два различных корня.
- У24
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет хотя бы одно решение.
- У25
Найдите все значения а, при каждом из которых уравнение
имеет три различных корня.
- Д1
Найдите все значения a, для каждого из которых уравнение
имеет хотя бы один корень, принадлежащий промежутку [−1; 1).
- Д2
- Д3
Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение
имеет ровно два различных корня на промежутке [-1; 1).
- Д4
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет ровно два различных решения.
- Д5
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет ровно два различных решения.
- Д6
- Д7
Найти все значения параметра а, при которых уравнение
имеет единственное решение на промежутке
- Д8
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет хотя бы одно решение.
- Д9
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет ровно два различных корня.
- Д10
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет не более трех решений.
- Д11
- Д12
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет больше положительных корней, чем отрицательных.
- Д13
Найдите все значения параметра a, при которых уравнение
имеет единственный корень на отрезке [−2; 0].
- Д14
Найдите все ненулевые значения параметра a, при каждом из которых система уравнений
имеет ровно три решения.
- Д15
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет ровно два решения на отрезке
- Д16
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
не имеет корней на отрезке
- Д17
Найдите все значения а, при каждом из которых уравнение
имеет три различных корня.
- Д18
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет ровно три различных корня.
- Д19
- Д20
- Д21
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет ровно два различных решения.
- Д22
Найдите все значения параметра а, при каждом из которых множество значений функции
содержит отрезок [0; 1].
- Д23
Найдите все значения параметра a, при которых уравнение
имеет единственное решение на отрезке [0; 3].
- Д24
Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение
имеет единственный корень.
- Д25