Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д16 C2 № 816
i

Розв'яжіть нерівність  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a плюс x конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a минус x конец ар­гу­мен­та боль­ше a при всіх зна­чен­нях па­ра­мет­ра a.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Сразу от­ме­тим, что не­ра­вен­ство опре­де­ле­но при усло­ви­ях a плюс x боль­ше или равно 0 и a минус x боль­ше или равно 0, от­ку­да  минус a мень­ше или равно x мень­ше или равно a. В част­но­сти  минус a мень­ше или равно a, по­это­му для от­ри­ца­тель­ных a не­ра­вен­ство не опре­де­ле­но ни при каком x, а при a=0 не­ра­вен­ство опре­де­ле­но при x=0 и об­ра­ща­ет­ся в  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 0 плюс 0 конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 0 минус 0 конец ар­гу­мен­та боль­ше 0, что не­вер­но.

Если же a боль­ше 0, воз­ве­дем не­ра­вен­ство в квад­рат. По­лу­ча­ем:

a плюс x плюс a минус x плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те минус x в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та боль­ше a в квад­ра­те рав­но­силь­но 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: a в квад­ра­те минус x в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та боль­ше a в квад­ра­те минус 2a.

Если a в квад­ра­те минус 2a=a левая круг­лая скоб­ка a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка от­ри­ца­тель­но, что про­ис­хо­дит при 0 мень­ше a мень­ше 2, то левая часть не­ра­вен­ства по­ло­жи­тель­на, а пра­вая от­ри­ца­тель­на, не­ра­вен­ство вы­пол­не­но при всех до­пу­сти­мых x.

Если же a боль­ше или равно 2, то a в квад­ра­те минус 2a боль­ше или равно 0 и можно воз­ве­сти не­ра­вен­ство в квад­рат еще раз. По­лу­ча­ем:

4 левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те минус x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка боль­ше a в сте­пе­ни 4 минус 4a в кубе плюс 4a в квад­ра­те рав­но­силь­но минус 4x в квад­ра­те боль­ше a в сте­пе­ни 4 минус 4a в кубе рав­но­силь­но 4x в квад­ра­те мень­ше 4a в кубе минус a в сте­пе­ни 4 .

Если 4a в кубе минус a в сте­пе­ни 4 =a в кубе левая круг­лая скоб­ка 4 минус a пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше или равно 0, что про­ис­хо­дит при a боль­ше или равно 4, то пра­вая часть от­ри­ца­тель­на, а левая не­от­ри­ца­тель­на, по­это­му не­ра­вен­ство не может вы­пол­нять­ся.

На­ко­нец, при 2 мень­ше или равно a мень­ше 4 по­лу­ча­ет­ся усло­вие \abs2x мень­ше ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4a в кубе минус a в сте­пе­ни 4 конец ар­гу­мен­та , то есть

 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4a в кубе минус a в сте­пе­ни 4 конец ар­гу­мен­та мень­ше x мень­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4a в кубе минус a в сте­пе­ни 4 конец ар­гу­мен­та .

Кроме того, как мы знаем,  минус a мень­ше или равно x мень­ше или равно a. До­ка­жем, что a боль­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4a в кубе минус a в сте­пе­ни 4 конец ар­гу­мен­та при 2 мень­ше или равно a мень­ше 4. Имеем:

a боль­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4a в кубе минус a в сте­пе­ни 4 конец ар­гу­мен­та рав­но­силь­но 2a боль­ше или равно ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4a в кубе минус a в сте­пе­ни 4 конец ар­гу­мен­та рав­но­силь­но 4a в квад­ра­те боль­ше или равно 4a в кубе минус a в сте­пе­ни 4 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 4 боль­ше или равно 4a минус a в квад­ра­те рав­но­силь­но a в квад­ра­те минус 4a плюс 4 боль­ше или равно 0 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те боль­ше или равно 0.

По­лу­ча­ем, что  левая круг­лая скоб­ка a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те боль­ше или равно 0, что верно (воз­ве­де­ние в квад­рат и де­ле­ние на a2 были до­пу­сти­мы, все числа были по­ло­жи­тель­ны). Итак, усло­вие  минус a мень­ше или равно x мень­ше или равно a будет вы­пол­не­но ав­то­ма­ти­че­ски, если вы­пол­не­но усло­вие

 минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4a в кубе минус a в сте­пе­ни 4 конец ар­гу­мен­та мень­ше x мень­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4a в кубе минус a в сте­пе­ни 4 конец ар­гу­мен­та .

Ответ:

— при a мень­ше или равно 0: нет ре­ше­ний;

— при 0 мень­ше a мень­ше 2:  минус a мень­ше или равно x мень­ше или равно a;

— при 2 мень­ше или равно a мень­ше 4:  минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4a в кубе минус a в сте­пе­ни 4 конец ар­гу­мен­та мень­ше x мень­ше дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4a в кубе минус a в сте­пе­ни 4 конец ар­гу­мен­та ;

— при a боль­ше или равно 4: нет ре­ше­ний.

Источник: ЗНО 2016 року з ма­те­ма­ти­ки — проб­ний тест