Задание 18 ЕГЭ, математика (профиль): Уравнения с параметром

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 18Уравнения с параметромГруппировка

Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение

 дробь: числитель: 2a минус x в квадрате минус 3x, знаменатель: x плюс a в квадрате конец дроби =0

имеет ровно два различных корня.

В подтеме 48 задач
Разбор
Главная идея: Свести уравнение к системе (числитель=0, знаменатель≠0) и перейти к параметру как функции xx, изобразив параболу a=x2+3x2a=\dfrac{x^2+3x}{2} и линию запрета x=−a2x=-a^2 в координатах xOaxOa, анализируя число пересечений.

Уравнение равносильно системе 2a−x2−3x=0,  x+a2≠02a-x^2-3x=0,\; x+a^2\neq0, то есть a=x2+3x2a=\dfrac{x^2+3x}{2} при x≠−a2x\neq -a^2.

Рассмотрим в системе координат xOaxOa параболу a=x2+3x2a=\dfrac{x^2+3x}{2} — она получена из квадратного уравнения x2+3x−2a=0x^2+3x-2a=0 относительно xx. Число корней этого уравнения по xx равно числу точек пересечения горизонтальной прямой a=consta=\text{const} с параболой: два различных корня при a>−9/8a>-9/8 (вершина параболы в точке (−3/2;−9/8)(-3/2;-9/8)), один корень при a=−9/8a=-9/8, нет корней при a<−9/8a<-9/8.

Теперь учтём запрет x=−a2x=-a^2. Найдём, при каких aa этот "запрещённый" xx совпадает с корнем параболы: подставляя x=−a2x=-a^2 в a=x2+3x2a=\dfrac{x^2+3x}{2}, получаем a4−3a2−2a=0a^4-3a^2-2a=0, то есть a(a+1)2(a−2)=0a(a+1)^2(a-2)=0, откуда a=−1, 0, 2a=-1,\,0,\,2.

При этих трёх значениях один из двух корней квадратного уравнения совпадает с запрещённой точкой и "выпадает", поэтому остаётся только один корень — условие "ровно два корня" не выполняется.

Таким образом, ровно два различных корня получаются при всех a>−9/8a>-9/8, кроме точек a=−1,0,2a=-1,0,2: a∈(−98;−1)∪(−1;0)∪(0;2)∪(2;+∞)a\in\left(-\dfrac{9}{8};-1\right)\cup(-1;0)\cup(0;2)\cup(2;+\infty).

Типичные ошибки

  • Забывают учесть условие x+a2≠0x+a^2\neq0 (знаменатель не равен нулю) и находят только дискриминант квадратного уравнения.
  • Не находят точки, где запрещённый x=−a2x=-a^2 совпадает с корнем уравнения, и включают их в ответ ошибочно.
  • Неправильно определяют границу a>−9/8a>-9/8, забывая, что при a=−9/8a=-9/8 получается только один (кратный) корень, а не два.
Непонятно?

Похожие задачи