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

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 18Комбинация прямыхКоординаты (x, a)

Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение

 дробь: числитель: 4x в квадрате минус a в квадрате , знаменатель: x в квадрате плюс 6x плюс 9 минус a в квадрате конец дроби =0

имеет ровно два различных корня.

В подтеме 48 задач
Разбор
Главная идея: Разложить дробь на множители, свести уравнение к системе прямых a=±2xa=\pm2x на плоскости xOaxOa с исключёнными точками, где корень числителя совпадает с нулём знаменателя, и определить, при каких aa остаётся ровно два различных xx.
  1. Разложим числитель и знаменатель на множители по формулам сокращённого умножения: 4x2−a2=(2x−a)(2x+a)4x^2-a^2=(2x-a)(2x+a), x2+6x+9−a2=(x+3)2−a2=(x+3−a)(x+3+a)x^2+6x+9-a^2=(x+3)^2-a^2=(x+3-a)(x+3+a).

  2. Уравнение (2x−a)(2x+a)(x+3−a)(x+3+a)=0\dfrac{(2x-a)(2x+a)}{(x+3-a)(x+3+a)}=0 равносильно тому, что числитель равен нулю, а знаменатель — нет: x=a2 или x=−a2,x≠a−3, x≠−a−3.x=\dfrac{a}{2}\ \text{или}\ x=-\dfrac{a}{2},\qquad x\ne a-3,\ x\ne -a-3.

  3. На плоскости xOaxOa первым двум условиям соответствуют прямые a=2xa=2x и a=−2xa=-2x — это множество всех пар (x,a)(x,a), дающих корень. Из этого множества нужно выкинуть точки, где x=a−3x=a-3 или x=−a−3x=-a-3 (там знаменатель обращается в 0).

  4. Найдём эти «запрещённые» точки пересечения:

  • 2x=x+3⇒2x=x+3\Rightarrow не даёт нужной пары (проверяем комбинации) — в итоге получаются точки (x,a)=(−1,2),(−1,−2),(3,6),(3,−6)(x,a)=(-1,2),(-1,-2),(3,6),(3,-6).
  1. При a≠0a\ne0 прямые a=2xa=2x и a=−2xa=-2x дают два разных значения x=±a/2x=\pm a/2 — то есть потенциально два корня. Но если aa равно одному из чисел ±2,±6\pm2,\pm6, один из этих корней попадает в «запрещённую» точку и пропадает — тогда остаётся только один корень.

  2. При a=0a=0 обе прямые сливаются в одну точку x=0x=0 — тоже только один корень.

  3. Значит, ровно два корня будет при всех aa, кроме a=0,±2,±6a=0,\pm2,\pm6, то есть на объединении интервалов, указанных в ответе.

Типичные ошибки

  • Забыть учесть ОДЗ — не исключить значения xx, при которых знаменатель равен нулю.
  • Не заметить, что при a=0a=0 два корня x=a/2x=a/2 и x=−a/2x=-a/2 совпадают, и посчитать их как два разных корня.
  • Пропустить особые значения a=±2,±6a=\pm2,\pm6, при которых один из корней «выпадает» из-за совпадения с нулём знаменателя.
Непонятно?

Похожие задачи