Задача к ЕГЭ на тему «Графика. Нахождение касательной к графику» №3

Найдите все значения a  , при каждом из которых наименьшее значение функции

f(x) = 4ax +  |x2 − 6x + 5|

больше, чем −  24  .

Вопрос можно переформулировать следующим образом: неравенство

4ax + |x2 − 6x + 5| > − 24  » class=»math-display» width=»auto»></center> должно выполняться при всех <img decoding= из ОДЗ (а ОДЗ: x ∈ ℝ  ).
Перепишем неравенство в виде
|x2 − 6x + 5| > − 4ax − 24     (∗)  » class=»math-display» width=»auto»></center> и рассмотрим функции <img decoding= и h(x) = − 4ax − 24  . Тогда для того, чтобы неравенство     (∗)  было выполнено при всех x  , нужно, чтобы прямая h  находилась ниже графика функции g  .
 
PIC

 

1) Рассмотрим случай, когда b = − 4a > 0  » class=»math» width=»auto»>. Пусть прямая <img decoding= касается правой ветви параболы y = x2 − 6x +  5  (при x ≥  5  ).
 
 ′ y  = 2x − 6  . Следовательно, если они касаются в точке с абсциссой x0   , то

2x0 − 6 = b  и   x20 − 6x0 + 5 = bx0 − 24
Из этих двух уравнений находим, учитывая x ≥ 5  , что      √ --- x0 =   29  .
Следовательно, при       √--- x0 =   29  имеем       √ --- b = 2(  29 − 3)  .
Тогда при всех            √--- 0 <  b < 2( 29 − 3 )  прямая будет находиться ниже графика g  , следовательно, для всех x  будет выполнено неравенство (∗)  .

 

2) Рассмотрим случай, когда b = 0  . Тогда прямая h(x) = − 24  параллельна оси абсцисс и находится ниже графика g  при всех x  . Следовательно, это значение b  нам подходит.

 

3) Рассмотрим случай, когда b < 0  . Пусть прямая h  касается левой ветви параболы       2 y = x  − 6x +  5  (при x ≤  1  ).
 
y′ = 2x − 6  . Следовательно, если они касаются в точке с абсциссой x0   , то

2x  − 6 = b  и   x2−  6x  + 5 = bx  − 24   0               0     0         0
Из этих двух уравнений находим, учитывая x ≤ 1  , что       √ --- x =  −  29  . Отсюда находим, что b = − 2(√29--− 3)  .
 
Следовательно, при всех     √ --- − 2(  29 + 3) < b < 0  прямая h  будет находиться ниже графика g  и неравенство будет выполнено при всех x  .
 
Итого заключаем, что нам подходят значения:
                                        √ ---           √ ---     √---             √ ---                29 − 3          29 + 3 − 2( 29 + 3 ) < b < 2( 29 − 3)   ⇒    − ---------<  a < ---------                                             2              2

 

Прямые h  должны находиться в зеленой области.

Оцените статью
Я решу все!