Уравнения с параметром

Содержание

Уравнения с параметром (Задание 19)

Задание 19 - это задача высокого уровня сложности, за которую можно получить целых 4 первичных балла. Суть задачи с параметром состоит в том, что в уравнении (или системе), помимо неизвестной переменной xx, присутствует буква aa.

Параметр aa - это просто число, которое пока неизвестно. Твоя задача - не просто найти xx, а провести исследование: узнать, как ведёт себя уравнение при абсолютно всех возможных значениях aa.

На экзамене большинство задач на позиции 18 - это именно уравнения с параметром. Чаще всего просят найти значения aa, при которых уравнение имеет ровно одно, ровно два решения или решения на заданном отрезке.

Основные методы и формулы

Глобально все задачи с параметром решаются двумя путями: аналитическим (через формулы и теоремы) и графическим (через построение функций на координатной плоскости).

Потренируй этот приём на самой простой функции g(x)=x2g(x) = x^2:

Для аналитического метода критически важно знать свойства квадратного трёхчлена. Большинство уравнений с помощью замен сводятся к квадратному.

Иллюстрация графического метода 1 на плоскости (x

Все три случая по DD видны на графике: следи за точками x1x_1, x2x_2 и вершиной VV.

Общий алгоритм решения

Примеры решения

Ниже разобраны два классических примера: дробно-рациональное уравнение и иррациональное уравнение с ограничением на отрезок. Оба решаются аналитически.

Пример 1. Дробно-рациональное уравнение

Условие: Найдите все значения aa, при каждом из которых уравнение

4x2−a2x2+6x+9−a2=0\frac{4x^2 - a^2}{x^2 + 6x + 9 - a^2} = 0

имеет ровно два различных корня.

Пример 2. Иррациональное уравнение на отрезке

Условие: Найдите все значения aa, при каждом из которых уравнение

x2−a2=4x2−(4a+2)x+2a\sqrt{x^2 - a^2} = \sqrt{4x^2 - (4a+2)x + 2a}

на отрезке [0; 1][0;\, 1] имеет ровно один корень.

Пример 3. Графический метод (замена + подсчёт корней)

Условие: Найдите все значения aa, при каждом из которых уравнение

(x2−2x)2−2(x2−2x)=a(x^2 - 2x)^2 - 2(x^2 - 2x) = a

имеет ровно три различных корня.

Частые ошибки

Стратегия на экзамене

За что дают баллы

В задании 19 можно получить от 0 до 4 баллов. Оценивается продвижение и логика:

  • 4 балла (Максимум): Обоснованно получен абсолютно правильный ответ. Логика безупречна, все критические точки найдены и проверены.
  • 3 балла: Решение полностью верное, но ответ отличается от правильного только включением или исключением граничных точек (например, написана круглая скобка вместо квадратной из-за невнимательности к границе ОДЗ).
  • 2 балла: Верным логическим рассуждением получен какой-то промежуток (то есть метод выбран правильно и доведён до конца), ИЛИ допущена одна вычислительная ошибка, с которой решение корректно доведено до ответа.
  • 1 балл: Задача верно сведена к исследованию взаимного расположения графиков или аналитическому исследованию корней квадратного уравнения (выписаны нужные условия), но само исследование не завершено.
  • 0 баллов: Решение не соответствует ни одному из критериев выше.
Проверь себя
  1. Уравнение g(x)=ag(x) = a решают графически на плоскости (x; y)(x;\, y). Что показывает число точек пересечения графика y=g(x)y = g(x) с прямой y=ay = a?
  2. Квадратное уравнение Ax2+Bx+C=0Ax^2 + Bx + C = 0 (A≠0A \neq 0) имеет ровно один корень. Что верно для дискриминанта?
  3. В примере 1 значение a=0a = 0 исключили из ответа, потому что при a=0a = 0...
  4. Возводим в квадрат уравнение f(x)=g(x)\sqrt{f(x)} = g(x). Какое условие нужно добавить для равносильности перехода?