Задание 19 · Задача с параметром
19.2. Уравнения с параметром, содержащие модуль
Для репетитора: показать ответы
1. Модуль и его свойства
Определение: \(|a|=a\) при \(a\ge0\) и \(|a|=-a\) при \(a<0\).
- \(|a|\ge0\); \(|-a|=|a|\);
- \(|ab|=|a|\cdot|b|\); \(\left|\dfrac{a}{b}\right|=\dfrac{|a|}{|b|}\);
- \(a^2=|a|^2=|a^2|\), поэтому \((a-b)^2=|a-b|^2\);
- \(|a-b|=|b-a|\).
2. Раскрытие модуля по промежуткам
- Найдите нули подмодульных выражений: они разбивают числовую прямую на промежутки.
- На каждом промежутке определите знак подмодульного выражения и раскройте модуль соответственно.
- Решите получившееся уравнение и проверьте, что найденные корни принадлежат своему промежутку.
- Ответ — объединение подходящих решений.
Граничную точку можно отнести к любому из соседних промежутков — на результат это не влияет.
3. Равносильные переходы
| Было | Стало |
|---|---|
| \(|f|=|g|\) | \(f=g\) или \(f=-g\) |
| \(|f|=g\) | \(g\ge0\) и (\(f=g\) или \(f=-g\)) |
\(|f|| \(-g | |
| \(|f|>g\) | \(f>g\) или \(f<-g\) |
| \(|f|>|g|\) | \(f^2>g^2\), то есть \((f-g)(f+g)>0\) |
Последний переход (через разность квадратов) позволяет вообще не раскрывать модули. В неравенствах \(|f|
4. Замена \(t=|x-c|\)
Если переменная входит в уравнение только через \(|x-c|\), введите \(t=|x-c|\) и решите уравнение относительно \(t\). Затем помните об области значений: \(t\ge0\). Число корней по \(x\) для каждого \(t\):
- \(t<0\) — решений нет;
- \(t=0\) — один корень \(x=c\);
- \(t>0\) — два корня \(x=c\pm t\).
5. Графики с модулем
- \(y=|f(x)|\): часть графика, где \(y\ge0\), остаётся на месте, а часть, где \(y<0\), отражается относительно оси \(Ox\).
- \(y=f(|x|)\): часть графика при \(x\ge0\) остаётся, а затем отражается относительно оси \(Oy\); график симметричен относительно \(Oy\).
- «Уголок» \(y=a|x-x_0|+y_0\): вершина в точке \((x_0;y_0)\), ось симметрии \(x=x_0\).
- «Корыто» \(y=|x+a|+|x+b|\): правая и левая ветви — лучи, а между точками \(-a\) и \(-b\) график — горизонтальный отрезок на высоте \(|a-b|\).
- Ромб задаётся уравнением \(a|x-x_0|+b|y-y_0|=c\), квадрат — уравнением \(|x-x_0|+|y-y_0|=c\).
- Равенство \(|PA|+|PB|=|AB|\) верно, когда точка \(P\) лежит на отрезке \(AB\).
Семейство «уголков» \(y=k|x-x_0|+a\) получается сдвигом графика \(y=k|x|\) вверх или вниз при изменении \(a\). Если запомнить траекторию вершины, график легко «двигать»: например, вершина уголка \(y=2|x-a|+a^2\) движется по параболе \(y=x^2\).
6. Метод главного модуля
Для функции \(f(x)=m|x-a|+n|x-b|\) при \(m>n\) «главным» называют модуль с большим коэффициентом \(m|x-a|\). Характер монотонности \(f\) определяется им: точка смены монотонности — \(x=a\), а второй модуль на неё не влияет. Например, \(f(x)=9|x-a|-2|x-b|\) убывает при \(x
Пример 1 При каких значениях а уравнение График функции Ясно, что три решения будет при Ответ: Пример 2 Найдите все значения a, при каждом из которых неравенство выполняется при всех Поскольку Решим полученное неравенство: Для того, чтобы любое значение x удовлетворяло этой системе неравенств, нужно, чтобы каждое из неравенств системы было верным для любого значения x, то есть дискриминанты левых частей этих неравенств должны быть отрицательными: Ответ: 7. Алгоритм для уравнения с модулем и параметром
Разобранные примеры
имеет ровно три корня?
Решение
— парабола, отраженная относительно оси Ox. Вершина
— это точка (a; 3a − 1), она перемещается по прямой
и в случае касания прямой
и
Решение
для всех значений x, получаем:
- У1
- У2
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет хотя бы один корень на отрезке [5; 23].
- У3
Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение
на промежутке
имеет больше двух корней.
- У4
Найдите все значения а, при каждом из которых уравнение
имеет ровно три различных решения.
- У5
Найдите все значения а, при каждом из которых функция
принимает значение, равное 2, в двух различных точках.
- У6
Найдите все значения а, при каждом из которых уравнение
на промежутке
имеет более двух корней.
- У7
- У8
Найдите все значения a, при каждом из которых любое число x из отрезка [3; 5] является решением уравнения
- У9
- У10
Найдите значения a, при каждом из которых среди корней уравнения
будет ровно три положительных.
- У11
Найдите все значения параметра а, при каждом из которых уравнение
имеет хотя бы один корень.
- У12
- У13
- У14
Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение
имеет единственное решение на отрезке
- У15
- У16
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
на промежутке
имеет больше двух корней.
- У17
Найти все значения a, при каждом из которых уравнение
на промежутке
имеет более двух корней.
- У18
Найдите все значения a, при каждом из которых любое число x из отрезка [3; 4] является решением уравнения
- У19
Найдите все значения a∈[−1; 0], при каждом из которых хотя бы одно значение х, удовлетворяющее условию −5 < x < −3 является решением уравнения
- У20
Найдите все значения a, при каждом из которых линии
и
ограничивают многоугольник, площадь которого не более 0,5.
- У21
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет хотя бы два решения.
- У22
Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение
имеет единственное решение на отрезке
- У23
- У24
Найдите все значения а. при каждом из которых уравнение
на промежутке
имеет более двух корней.
- У25
- Д1
- Д2
Найдите все значения параметра a, при которых любое число из отрезка 2 ≤ x ≤ 3 является решением уравнения
- Д3
- Д4
При каких a уравнение
имеет ровно три корня?
- Д5
Найдите все значения a, при которых уравнение
на промежутке
имеет ровно два корня.
- Д6
- Д7
- Д8
Найдите наименьшее целое значение параметра а, при котором уравнение
имеет ровно четыре корня.
- Д9
Найдите все значения a∈[−1; 0], при каждом из которых хотя бы одно значение х, удовлетворяющее условию −3 < x < −2,5 является решением уравнения
- Д10
Найдите все значения a, при каждом из которых линии
и
ограничивают многоугольник, площадь которого не менее
- Д11
- Д12
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет хотя бы два различных корня.
- Д13
Найдите все положительные значения a, при каждом из которых уравнение
имеет хотя бы одно решение.
- Д14
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
имеет ровно два различных решения.
- Д15
- Д16
- Д17
Найти все значения a, при каждом из которых уравнение
на промежутке
имеет более двух корней.
- Д18
- Д19
Найдите все значения a, при каждом из которых среди корней уравнения
будет ровно два положительных.
- Д20
Найти все значения параметра а при каждом из которых уравнение
имеет ровно два решения.
- Д21
Найдите все положительные значения a, при каждом из которых уравнение
имеет хотя бы одно решение.
- Д22
- Д23
Найдите все значения a, при которых уравнение
на промежутке
имеет ровно два корня.
- Д24
- Д25
Найдите все значения а. при каждом из которых уравнение
на промежутке
имеет более двух корней.