Решения задач из файла (100_параметров__2026_День1.pdf)
1. Решить при всех a a a :
a x 2 + 2 x − 1 = 0. ax^2+2x-1=0. a x 2 + 2 x − 1 = 0.
Рассмотрим случаи.
Если a = 0 a=0 a = 0 , получаем линейное уравнение:
2 x − 1 = 0 ⇒ x = 1 2 . 2x-1=0 \Rightarrow x=\frac12. 2 x − 1 = 0 ⇒ x = 2 1 .
Если a ≠ 0 a\neq 0 a = 0 , это квадратное уравнение:
D = 2 2 − 4 ⋅ a ⋅ ( − 1 ) = 4 + 4 a = 4 ( 1 + a ) . D=2^2-4\cdot a\cdot(-1)=4+4a=4(1+a). D = 2 2 − 4 ⋅ a ⋅ ( − 1 ) = 4 + 4 a = 4 ( 1 + a ) .
Тогда:
при a < − 1 a<-1 a < − 1 : D < 0 D<0 D < 0 , решений нет;
при a = − 1 a=-1 a = − 1 : D = 0 D=0 D = 0 ,
x = − 2 2 a = − 2 − 2 = 1 ; x=\frac{-2}{2a}=\frac{-2}{-2}=1; x = 2 a − 2 = − 2 − 2 = 1 ;
при a > − 1 , a ≠ 0 a>-1,\ a\neq 0 a > − 1 , a = 0 :
x = − 2 ± 4 + 4 a 2 a = − 1 ± 1 + a a . x=\frac{-2\pm\sqrt{4+4a}}{2a}
=\frac{-1\pm\sqrt{1+a}}{a}. x = 2 a − 2 ± 4 + 4 a = a − 1 ± 1 + a .
Ответ:
{ a = 0 : x = 1 2 , a = − 1 : x = 1 , a > − 1 , a ≠ 0 : x = − 1 ± 1 + a a , a < − 1 : решений нет. \begin{cases}
a=0:\ x=\dfrac12,\\[4pt]
a=-1:\ x=1,\\[4pt]
a>-1,\ a\neq 0:\ x=\dfrac{-1\pm\sqrt{1+a}}{a},\\[6pt]
a<-1:\ \text{решений нет.}
\end{cases} ⎩ ⎨ ⎧ a = 0 : x = 2 1 , a = − 1 : x = 1 , a > − 1 , a = 0 : x = a − 1 ± 1 + a , a < − 1 : решений нет .
2. Найти все a a a , при которых
a x 2 + 4 x + 2 = 0 ax^2+4x+2=0 a x 2 + 4 x + 2 = 0
имеет единственное решение.
Единственное решение возможно в двух случаях:
Уравнение линейное: a = 0 a=0 a = 0 . Тогда
4 x + 2 = 0 4x+2=0 4 x + 2 = 0
имеет одно решение.
Уравнение квадратное и дискриминант равен нулю:
D = 16 − 8 a = 0 ⇒ a = 2. D=16-8a=0 \Rightarrow a=2. D = 16 − 8 a = 0 ⇒ a = 2.
Ответ:
a ∈ { 0 ; 2 } . a\in\{0;\,2\}. a ∈ { 0 ; 2 } .
3. Найти a a a , если меньший корень уравнения
x 2 − ( 8 a − 3 ) x + 16 a 2 − 12 a = 0 x^2-(8a-3)x+16a^2-12a=0 x 2 − ( 8 a − 3 ) x + 16 a 2 − 12 a = 0
в 10 раз меньше большего.
Пусть больший корень равен t t t , тогда меньший:
t 10 . \frac t{10}. 10 t .
По Виету:
t + t 10 = 8 a − 3 ⇒ 11 t 10 = 8 a − 3 , t+\frac t{10}=8a-3
\quad\Rightarrow\quad
\frac{11t}{10}=8a-3, t + 10 t = 8 a − 3 ⇒ 10 11 t = 8 a − 3 ,
t ⋅ t 10 = 16 a 2 − 12 a ⇒ t 2 10 = 16 a 2 − 12 a . t\cdot \frac t{10}=16a^2-12a
\quad\Rightarrow\quad
\frac{t^2}{10}=16a^2-12a. t ⋅ 10 t = 16 a 2 − 12 a ⇒ 10 t 2 = 16 a 2 − 12 a .
Из первого:
t = 10 11 ( 8 a − 3 ) . t=\frac{10}{11}(8a-3). t = 11 10 ( 8 a − 3 ) .
Подставляем во второе:
1 10 ( 10 11 ( 8 a − 3 ) ) 2 = 16 a 2 − 12 a . \frac1{10}\left(\frac{10}{11}(8a-3)\right)^2=16a^2-12a. 10 1 ( 11 10 ( 8 a − 3 ) ) 2 = 16 a 2 − 12 a .
10 ( 8 a − 3 ) 2 121 = 16 a 2 − 12 a . \frac{10(8a-3)^2}{121}=16a^2-12a. 121 10 ( 8 a − 3 ) 2 = 16 a 2 − 12 a .
10 ( 64 a 2 − 48 a + 9 ) = 121 ( 16 a 2 − 12 a ) . 10(64a^2-48a+9)=121(16a^2-12a). 10 ( 64 a 2 − 48 a + 9 ) = 121 ( 16 a 2 − 12 a ) .
640 a 2 − 480 a + 90 = 1936 a 2 − 1452 a . 640a^2-480a+90=1936a^2-1452a. 640 a 2 − 480 a + 90 = 1936 a 2 − 1452 a .
1296 a 2 − 972 a = 90. 1296a^2-972a=90. 1296 a 2 − 972 a = 90.
72 a 2 − 54 a = 5. 72a^2-54a=5. 72 a 2 − 54 a = 5.
72 a 2 − 54 a − 5 = 0. 72a^2-54a-5=0. 72 a 2 − 54 a − 5 = 0.
D = 5 4 2 + 4 ⋅ 72 ⋅ 5 = 2916 + 1440 = 4356 = 6 6 2 . D=54^2+4\cdot72\cdot5=2916+1440=4356=66^2. D = 5 4 2 + 4 ⋅ 72 ⋅ 5 = 2916 + 1440 = 4356 = 6 6 2 .
a = 54 ± 66 144 . a=\frac{54\pm 66}{144}. a = 144 54 ± 66 .
a = 120 144 = 5 6 или a = − 12 144 = − 1 12 . a=\frac{120}{144}=\frac56
\quad\text{или}\quad
a=\frac{-12}{144}=-\frac1{12}. a = 144 120 = 6 5 или a = 144 − 12 = − 12 1 .
Проверим, где действительно меньший корень в 10 раз меньше большего.
При a = − 1 12 a=-\frac1{12} a = − 12 1 :
x 2 + 11 3 x + 10 9 = 0 , x^2+\frac{11}{3}x+\frac{10}{9}=0, x 2 + 3 11 x + 9 10 = 0 ,
корни отрицательны, и «меньший» корень не может быть в 10 раз меньше большего в обычном порядке x 1 < x 2 x_1<x_2 x 1 < x 2 .
При a = 5 6 a=\frac56 a = 6 5 :
x 2 − 11 3 x + 10 9 = 0 , x^2-\frac{11}{3}x+\frac{10}{9}=0, x 2 − 3 11 x + 9 10 = 0 ,
корни
1 3 и 10 3 , \frac13 \quad\text{и}\quad \frac{10}{3}, 3 1 и 3 10 ,
и действительно
1 3 = 1 10 ⋅ 10 3 . \frac13=\frac1{10}\cdot \frac{10}{3}. 3 1 = 10 1 ⋅ 3 10 .
Ответ:
a = 5 6 . a=\frac56. a = 6 5 .
4. При каком целом a a a уравнения
4 a x 2 − 5 x + a = 0 , 3 x 2 + 2 a x − 5 = 0 4ax^2-5x+a=0,\qquad 3x^2+2ax-5=0 4 a x 2 − 5 x + a = 0 , 3 x 2 + 2 a x − 5 = 0
имеют хотя бы один общий корень?
Пусть x x x — общий корень. Тогда
4 a x 2 − 5 x + a = 0 ( 1 ) 4ax^2-5x+a=0 \quad (1) 4 a x 2 − 5 x + a = 0 ( 1 )
3 x 2 + 2 a x − 5 = 0 ( 2 ) 3x^2+2ax-5=0 \quad (2) 3 x 2 + 2 a x − 5 = 0 ( 2 )
Из (2):
2 a x = 5 − 3 x 2 ⇒ a = 5 − 3 x 2 2 x , x ≠ 0. 2ax=5-3x^2 \Rightarrow a=\frac{5-3x^2}{2x}, \quad x\neq 0. 2 a x = 5 − 3 x 2 ⇒ a = 2 x 5 − 3 x 2 , x = 0.
Подставим в (1):
4 x 2 ⋅ 5 − 3 x 2 2 x − 5 x + 5 − 3 x 2 2 x = 0. 4x^2\cdot \frac{5-3x^2}{2x}-5x+\frac{5-3x^2}{2x}=0. 4 x 2 ⋅ 2 x 5 − 3 x 2 − 5 x + 2 x 5 − 3 x 2 = 0.
Умножим на 2 x 2x 2 x :
4 x ( 5 − 3 x 2 ) − 10 x 2 + ( 5 − 3 x 2 ) = 0. 4x(5-3x^2)-10x^2+(5-3x^2)=0. 4 x ( 5 − 3 x 2 ) − 10 x 2 + ( 5 − 3 x 2 ) = 0.
20 x − 12 x 3 − 10 x 2 + 5 − 3 x 2 = 0. 20x-12x^3-10x^2+5-3x^2=0. 20 x − 12 x 3 − 10 x 2 + 5 − 3 x 2 = 0.
12 x 3 + 13 x 2 − 20 x − 5 = 0. 12x^3+13x^2-20x-5=0. 12 x 3 + 13 x 2 − 20 x − 5 = 0.
Подберём рациональные корни:
x = 1 : 12 + 13 − 20 − 5 = 0. x=1:\ 12+13-20-5=0. x = 1 : 12 + 13 − 20 − 5 = 0.
Значит,
12 x 3 + 13 x 2 − 20 x − 5 = ( x − 1 ) ( 12 x 2 + 25 x + 5 ) . 12x^3+13x^2-20x-5=(x-1)(12x^2+25x+5). 12 x 3 + 13 x 2 − 20 x − 5 = ( x − 1 ) ( 12 x 2 + 25 x + 5 ) .
Ещё:
12 x 2 + 25 x + 5 = 0 12x^2+25x+5=0 12 x 2 + 25 x + 5 = 0
имеет корень
x = − 1 4 . x=-\frac14. x = − 4 1 .
Итак, возможные общие корни:
x = 1 , x = − 1 4 , x = − 5 3 . x=1,\quad x=-\frac14,\quad x=-\frac53. x = 1 , x = − 4 1 , x = − 3 5 .
Найдём a a a по формуле
a = 5 − 3 x 2 2 x . a=\frac{5-3x^2}{2x}. a = 2 x 5 − 3 x 2 .
a = 5 − 3 2 = 1 ; a=\frac{5-3}{2}=1; a = 2 5 − 3 = 1 ;
при x = − 1 4 x=-\frac14 x = − 4 1 :
a = 5 − 3 / 16 − 1 / 2 = − 77 8 ∉ Z ; a=\frac{5-3/16}{-1/2}=-\frac{77}{8}\notin \mathbb Z; a = − 1/2 5 − 3/16 = − 8 77 ∈ / Z ;
при x = − 5 3 x=-\frac53 x = − 3 5 :
a = 5 − 25 / 3 − 10 / 3 = 1. a=\frac{5-25/3}{-10/3}=1. a = − 10/3 5 − 25/3 = 1.
Проверим ещё a = − 1 a=-1 a = − 1 напрямую:
− 4 x 2 − 5 x − 1 = 0 ⇒ 4 x 2 + 5 x + 1 = 0 , -4x^2-5x-1=0 \Rightarrow 4x^2+5x+1=0, − 4 x 2 − 5 x − 1 = 0 ⇒ 4 x 2 + 5 x + 1 = 0 ,
3 x 2 − 2 x − 5 = 0. 3x^2-2x-5=0. 3 x 2 − 2 x − 5 = 0.
У них общий корень x = − 1 x=-1 x = − 1 .
Значит, целые значения:
a = ± 1. a=\pm1. a = ± 1.
Ответ:
a = ± 1. a=\pm1. a = ± 1.
5. Найти все a a a , при которых решения неравенства
x 2 + ( 3 a − 1 ) x − 4 a 2 + 6 a − 2 ≤ 0 x^2+(3a-1)x-4a^2+6a-2\le 0 x 2 + ( 3 a − 1 ) x − 4 a 2 + 6 a − 2 ≤ 0
образуют отрезок длины больше 5.
Так как коэффициент при x 2 x^2 x 2 положителен, решения неравенства имеют вид отрезка между корнями, если корни существуют. Длина этого отрезка равна разности корней:
L = D 1 = D , L=\frac{\sqrt D}{1}=\sqrt D, L = 1 D = D ,
поскольку старший коэффициент равен 1.
Найдём дискриминант:
D = ( 3 a − 1 ) 2 − 4 ( 1 ) ( − 4 a 2 + 6 a − 2 ) . D=(3a-1)^2-4(1)(-4a^2+6a-2). D = ( 3 a − 1 ) 2 − 4 ( 1 ) ( − 4 a 2 + 6 a − 2 ) .
D = 9 a 2 − 6 a + 1 + 16 a 2 − 24 a + 8 = 25 a 2 − 30 a + 9 = ( 5 a − 3 ) 2 . D=9a^2-6a+1+16a^2-24a+8
=25a^2-30a+9
=(5a-3)^2. D = 9 a 2 − 6 a + 1 + 16 a 2 − 24 a + 8 = 25 a 2 − 30 a + 9 = ( 5 a − 3 ) 2 .
Значит,
L = D = ∣ 5 a − 3 ∣ . L=\sqrt D=|5a-3|. L = D = ∣5 a − 3∣.
По условию:
∣ 5 a − 3 ∣ > 5. |5a-3|>5. ∣5 a − 3∣ > 5.
Решаем:
5 a − 3 > 5 или 5 a − 3 < − 5. 5a-3>5 \quad \text{или} \quad 5a-3<-5. 5 a − 3 > 5 или 5 a − 3 < − 5.
5 a > 8 ⇒ a > 8 5 , 5a>8 \Rightarrow a>\frac85, 5 a > 8 ⇒ a > 5 8 ,
5 a < − 2 ⇒ a < − 2 5 . 5a<-2 \Rightarrow a<-\frac25. 5 a < − 2 ⇒ a < − 5 2 .
Ответ:
a ∈ ( − ∞ ; − 2 5 ) ∪ ( 8 5 ; + ∞ ) . a\in\left(-\infty;-\frac25\right)\cup\left(\frac85;+\infty\right). a ∈ ( − ∞ ; − 5 2 ) ∪ ( 5 8 ; + ∞ ) .
Если хочешь, я могу ещё оформить всё в виде аккуратной записи для тетради , без лишних пояснений.