Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение [NEWLINE] $\sqrt{4x^4+x^2(10x+3)-a(2x^2-a)}=2x^2+3x-a$ [NEWLINE] имеет ровно три различных корня.
$\sqrt{f(x)}=g(x) $$\Leftrightarrow \begin{cases} f(x)=g^2(x) \\ g(x) \geq 0 \end{cases}$[NEWLINE] $(a+b-c)^2=a^2+b^2+c^2+2ab-2ac-2bc.$[NEWLINE] \(\)[NEWLINE] \(\begin{cases} 4x^4+x^2(10x+3)-a(2x^2-a)=(2x^2+3x-a)^2 \\ 2x^2+3x-a \geq 0 \end{cases}\) [TWO-COLUMNS]$4x^4+x^2(10x+3)-a(2x^2-a)=(2x^2+3x-a)^2 $[NEWLINE]$4x^4+10x^3+3x^2-2ax^2+a^2=4x^4+9x^2+a^2+12x^3-4ax^2-6ax$[NEWLINE]$10x^3+3x^2-2ax^2=9x^2+12x^3-4ax^2-6ax$[NEWLINE]$2x^3+6x^2-2ax^2-6ax=0|:2$[NEWLINE]$x^3+3x^2-ax^2-3ax=0$[NEWLINE]$x(x^2+3x-ax+3a)=0$[NEWLINE]$x(x^2+3x-ax-3ax)=0$[NEWLINE]$x(x(x+3)-a(x+3))=0$[NEWLINE]$x(x-a)(x+3)=0$[NEWLINE]\(\left[\begin{aligned} & x=0 \\& x=a \\& x=-3 \\\end{aligned}\right.\)[COLUMN-BREAK]$ 2x^2+3x-a \geq 0$[NEWLINE]$a \leq 2x^2+3x$[NEWLINE]Это означает, что если функция будет зависеть от $a,$ то она будет там определяться, где выполняется данное условие. Например, в данной задаче это ограничение касается уравнения $x=a.$ То есть функция вида $a=x$ будет определена как бы "ниже" параболы $a=3x^2+2x.$ А при значениях $x$ таких, что парабола будет ниже, функция прямой будет неопределена.[/TWO-COLUMNS] \(\)[NEWLINE] [image:0:left]Построим систему координат $xOa$ и нанесем все заданные функции. [IMAGENEWLINE] $I.$ Перемещаем прямую $y=a$ и видим, что при $a \in (-\infty;-3)$ происходит пересечение с тремя прямыми. [BOLD]Значит 3 корня[/BOLD][IMAGENEWLINE] $II.$ При $a=-3$ две функции $x=a$ и $x=-3$ пересекаются, поэтому тут два решения.[IMAGENEWLINE] $III.$ При $a \in (-3;-1]$ будет 3 пересечения. Прямая $x=a$ пересекается с параболой и "съедается" при "попадании внутрь". Функция $y=a$ при "попадании внутрь" параболы — пропадает из-за ограничений $a \leq 2x^2+3x.$ [BOLD]В итоге 3 корня[/BOLD][IMAGENEWLINE] Далее 3 решений быть не может, так как прямая $x=0$ заканчивается из-за ограничений.[NEWLINE] [BOLD]Ответ:[/BOLD] $x\in(-\infty;-3) \cup (-3;-1]$
Задание 19, (№436 в банке заданий)
Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение
\sqrt{4x^4+x^2(10x+3)-a(2x^2-a)}=2x^2+3x-a
имеет ровно три различных корня.

Решение:

\sqrt{f(x)}=g(x) \Leftrightarrow \begin{cases} f(x)=g^2(x) \\ g(x) \geq 0 \end{cases}
(a+b-c)^2=a^2+b^2+c^2+2ab-2ac-2bc.

\begin{cases} 4x^4+x^2(10x+3)-a(2x^2-a)=(2x^2+3x-a)^2 \\ 2x^2+3x-a \geq 0 \end{cases}

4x^4+x^2(10x+3)-a(2x^2-a)=(2x^2+3x-a)^2

4x^4+10x^3+3x^2-2ax^2+a^2=4x^4+9x^2+a^2+12x^3-4ax^2-6ax

10x^3+3x^2-2ax^2=9x^2+12x^3-4ax^2-6ax

2x^3+6x^2-2ax^2-6ax=0|:2

x^3+3x^2-ax^2-3ax=0

x(x^2+3x-ax+3a)=0

x(x^2+3x-ax-3ax)=0

x(x(x+3)-a(x+3))=0

x(x-a)(x+3)=0

\left[\begin{aligned} & x=0 \\& x=a \\& x=-3 \\\end{aligned}\right.

2x^2+3x-a \geq 0

a \leq 2x^2+3x

Это означает, что если функция будет зависеть от a, то она будет там определяться, где выполняется данное условие. Например, в данной задаче это ограничение касается уравнения x=a. То есть функция вида a=x будет определена как бы "ниже" параболы a=3x^2+2x. А при значениях x таких, что парабола будет ниже, функция прямой будет неопределена.

Solution image 0
Построим систему координат xOa и нанесем все заданные функции.
I. Перемещаем прямую y=a и видим, что при a \in (-\infty;-3) происходит пересечение с тремя прямыми. Значит 3 корня
II. При a=-3 две функции x=a и x=-3 пересекаются, поэтому тут два решения.
III. При a \in (-3;-1] будет 3 пересечения. Прямая x=a пересекается с параболой и "съедается" при "попадании внутрь". Функция y=a при "попадании внутрь" параболы — пропадает из-за ограничений a \leq 2x^2+3x. В итоге 3 корня
Далее 3 решений быть не может, так как прямая x=0 заканчивается из-за ограничений.

Ответ: x\in(-\infty;-3) \cup (-3;-1]

Готовитесь к ЕГЭ по математике (профиль)?
Свежие варианты, разборы и лайфхаки каждый день

Вступить в Telegram-канал

Если в решении есть ошибка или у вас есть другое, более красивое решение, напишите сюда t.me/brunoxgod или по email: playmeek@gmail.com