Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение [NEWLINE]$a(x+\frac{4}{x})^2+3(x+\frac{4}{x})-36a+18=0$ [NEWLINE]имеет ровно два различных корня.
$a(x+\frac{4}{x})^2+3(x+\frac{4}{x})-36a+18=0$[NEWLINE]
Введём замену $y=x+\frac{4}{x} $ и проанализируем её:[NEWLINE]
$xy=x^2+4\rightarrow x^2-xy+4=0$[NEWLINE]
То есть относительно $x$ заменённое уравнение — квадратичное. Значит оно имеет два корня при $D \gt 0$ и один корень при $D=0.$[NEWLINE]
$D=y^2-16$[NEWLINE]
$D \gt 0 \rightarrow y \in (-\infty;-4) \cup (4;+\infty)$ [NEWLINE]
$D=0 \rightarrow y=\pm4$[NEWLINE]
\(\)[NEWLINE]
Рассмотрим теперь $ay^2+3y-36a+18=0$[NEWLINE]
Данное уравнение может быть [BOLD]линейным[/BOLD] (при $a=0$) и [BOLD]квадратным[/BOLD] (при $a\neq0$).[NEWLINE]
$I.$ [BOLD]Рассмотрим первую ситуацию:[/BOLD][NEWLINE]
$3y+18=0 \rightarrow y=-6\in (-\infty;-4) \cup (4;+\infty)$[NEWLINE]
Значит при $a=0$ искомое уравнение имеет ровно 2 различных корня[NEWLINE]
\(\)[NEWLINE]
$II.$ [BOLD]Вторая ситуация:[/BOLD][NEWLINE]
Найдём дискриминант $ay^2+3y-36a+18=0:$[NEWLINE]
$D=9-4\cdot a\cdot (-36a+18)=$$144a^2-72a+9=(12a-3)^2$[NEWLINE]
1) Если $D=0,$ то $y=\frac{-b}{2a}.$[NEWLINE]
Найдём $a$ из дискриминанта, равного нулю:[NEWLINE]
$(12a-3)^2=0 \rightarrow a=\frac{1}{4}$[NEWLINE]
Тогда $y=\frac{-3}{2\cdot \frac{1}{4}}=-6$ (опять, уже знаем, что подходит)[NEWLINE]
\(\)[NEWLINE]
2) Если $D \gt 0.$ Казалось бы, нам такое не подходит, ведь если так будет, то каждый из $y$ даст по два корня и в результате их будет $4,$ но ведь мы можем сказать, что действительно корня будет два, вот только один [BOLD]не будет попадать в свои же ограничения![/BOLD][NEWLINE]
Тогда $y_{1,2}=\frac{-3\pm\sqrt{(12a-3)^2}}{2a}$[NEWLINE]
$y_1=\frac{-3+12a-3}{2a}=\frac{6a-3}{a}$[NEWLINE]
$y_2=\frac{-3-12a+3}{2a}=-6$[NEWLINE]
Теперь мы видим, что $y_2$ уже попадает и является решением. Значит нам нужно найти такие значения $a,$ при которых $y_1$ не входит в $(-\infty;-4) \cup (4;+\infty).$ Составим систему:[NEWLINE]
\(\begin{cases} \frac{6a-3}{a} \gt -4 \\ \frac{6a-3}{a} \lt 4 \end{cases}\)\(\begin{cases} \frac{10a-3}{a} \gt 0 \\ \frac{2a-3}{a} \lt 0 \end{cases}\) Решив оба неравенства, пересечём их и получим, что $a\in(\frac{3}{10};\frac{3}{2})$[NEWLINE]
\(\)[NEWLINE]
Объединяя с предыдущими, получаем ответ:[NEWLINE]
[BOLD]Ответ:[/BOLD] $a\in(\frac{3}{10};\frac{3}{2})\cup\{0;\frac{1}{4}\}$
Задание 18, №699 (В банке заданий)
Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение
имеет ровно два различных корня.
имеет ровно два различных корня.
Решение:
Введём замену и проанализируем её:
То есть относительно заменённое уравнение — квадратичное. Значит оно имеет два корня при и один корень при
Рассмотрим теперь
Данное уравнение может быть линейным (при ) и квадратным (при ).
Рассмотрим первую ситуацию:
Значит при искомое уравнение имеет ровно 2 различных корня
Вторая ситуация:
Найдём дискриминант
1) Если то
Найдём из дискриминанта, равного нулю:
Тогда (опять, уже знаем, что подходит)
2) Если Казалось бы, нам такое не подходит, ведь если так будет, то каждый из даст по два корня и в результате их будет но ведь мы можем сказать, что действительно корня будет два, вот только один не будет попадать в свои же ограничения!
Тогда
Теперь мы видим, что уже попадает и является решением. Значит нам нужно найти такие значения при которых не входит в Составим систему:
Решив оба неравенства, пересечём их и получим, что
Объединяя с предыдущими, получаем ответ:
Ответ:
Ответ: