Задача к ЕГЭ на тему «Алгебра. «Гвозди» для квадратичной функции» №10

Найдите все значения параметра a  , при каждом из которых решение неравенства

  2         2 (a + 2a− 3)x − (3a+ 1)x+ 2 ≥ 0

содержит отрезок [1;4]  .

Перепишем неравенство в виде

            2 (a− 1)(a+ 3)x − (3a +1)x+ 2≥ 0

Рассмотрим следующие случаи.

1) (a− 1)(a+ 3)= 0

В этом случае неравенство становится линейным:

⌊ ({a = 1 | || (x ≤ 1 ||| ({a = 2−3 ⌈       1   (x ≥ −4

Видим, что только при a = −3  решение неравенства содержит отрезок [1;4].

Следовательно, a= − 3  пойдет в ответ.

 

2)

  (a− 1)(a +3)> 0 a∈ (−∞;− 3)∪(1;+∞ ) » class=»math-display» src=»/images/math/answer/answer-2429-7.svg» width=»auto»></div>
<p class= В этом случае неравенство является квадратичным, причем при каждом фиксированном a  графиком

                 2 f(x)= (a − 1)(a+ 3)x − (3a+ 1)x + 2

является парабола, ветви которой направлены вверх.

Рассмотрим уравнение

            2 (a− 1)(a+ 3)x − (3a +1)x+ 2= 0

Найдем дискриминант

     2                2 D = a − 10a +25 =(a− 5)

 

2.1) При a = 5  получаем D = 0  и парабола f(x)  имеет ровно одну точку пересечения с осью Ox :

PIC

Тогда решением неравенства являются все x ∈ ℝ,  что в свою очередь содержит отрезок [1;4].  Следовательно, a =5  пойдет в ответ.

 

2.2) При a ∈(−∞; −3)∪ (1;5)∪ (5;+∞ )  получаем D > 0  » class=»math» src=»/images/math/answer/answer-2429-21.svg» width=»auto»> и парабола <img decoding= имеет две точки пересечения с осью Ox :

x  = 3a+-1−-|a-− 5|, x = 3a+-1+-|a-− 5|  1   2(a − 1)(a+ 3)   2   2(a− 1)(a+ 3)

и решением неравенства являются

x∈ (−∞;x1]∪ [x2;+∞ )

Для того, чтобы решение содержало отрезок [1;4],  необходимо, чтобы парабола задавалась одним из двух видов:

PIC или PIC

Тогда имеем систему и далее совокупность двух случаев:

                                  ⌊ (                                   | |||||a ∈ (− ∞;−3)∪ (1;5)                                   || |{⌊ x1 = 3a+-1+-a-− 5-≥ 4                                   || |||     2(a− 1)(a+ 3) (                                 || |||||⌈     3a+-1−-a-+5- |{ a[∈ (− ∞;− 3) ∪(1;5)∪ (5;+ ∞)        ||| (  x2 = 2(a− 1)(a+ 3) ≤ 1 |  x1 ≥ 4                     ⇔   || ( (  x2 ≤ 1                         || ||||a ∈ (5;+∞ )                                   || ||{⌊ x1 = 3a+-1−-a-+5-≥ 4                                   ||| |||     2(a− 1)(a+ 3)                                   ⌈ |||||⌈     3a+-1+-a-− 5                                     (  x2 = 2(a− 1)(a+ 3) ≤ 1

При a< 5  модуль |a− 5| раскрывается отрицательно:

|a− 5|=− (a− 5)

При a> 5  » class=»math» src=»/images/math/answer/answer-2429-33.svg» width=»auto»> модуль <img decoding= раскрывается положительно:

|a− 5|= a− 5

Решением данной совокупности будут

a∈ (−∞; −3)∪ [2;5)∪(5;+∞ )

 

3)

(a− 1)(a +3)< 0     a∈ (−3;1)

Тогда неравенство также является квадратичным и f(x)  — парабола, ветви которой направлены вниз.

При этих значениях a  также дискриминант D > 0,  » class=»math» src=»/images/math/answer/answer-2429-40.svg» width=»auto»> но решением неравенства уже будут <img decoding=

Для того, чтобы решение содержало отрезок [1;4],  необходимо, чтобы парабола выглядела следующим образом:

PIC

Тогда получаем систему

( |{a ∈(−3;1)           (     5] |f(1)≥ 0      ⇒   a∈  −3;− 2 (f(4)≥ 0

Объединяя все полученные значения для a,  получим окончательный ответ.

Оцените статью
Я решу все!