(МИФ-2, №4, 2005)

ЗАДАЧИ С ПАРАМЕТРАМИ

Представленные материалы содержат элементарные сведения о самых распространенных задачах с параметрами – обратные уравнения и неравенства. В конце статьи прилагаются контрольные задания.

Понятия темы

1.  Уравнение (неравенство ) называется уравнением (неравенством) с параметром а и переменной х, если ставится задача для каждого действительного числа а, решить это уравнение (неравенство) относительно х.

2.  Решить уравнение (неравенство) с параметром а – это значит, для каждого действительного значения а найти значения х, удовлетворяющие этому уравнению (неравенству), или установить, что таких значений нет.

3.  Значения параметра а, при которых уравнение (неравенство ) качественно изменяется (меняется вид записи или изменяется количество корней) называются контрольными значениями.

Примечания:

1.  Общих способов нахождения контрольных значений параметров и решения уравнений и неравенств нет, поэтому на конкретных примерах различных типов и видов уравнений и неравенств рассмотрим теоретические и практические основы уравнений и неравенств с параметрами.

2.  Задачи, сводящиеся к решению уравнений (неравенств) с параметрами могут быть сформулированы по-разному. Самые распространенные формулировки:

-  решить уравнение (неравенство) при всех а;

-  установить количество корней уравнения (решений неравенства) в зависимости от а.

Примеры решения уравнений и неравенств с параметрами

Пример 1. Решить уравнение

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Решение. 1) Заменим данное уравнение равносильным ему: …(*)

2) Найдем контрольные значения параметра а: а(а+1)=0, а1 = 0, а2 = -1.

3) Решим уравнение (*) на каждом подмножестве множества действительных чисел:

.

а) Пусть а = 0, тогда уравнение (*) примет вид . Такое уравнение не имеет корней;

б) Пусть а = -1, тогда уравнение (*) примет вид . Корнями такого уравнения являются любые действительные числа. в) Пусть , тогда из уравнения (*) следует .

4) Обобщим полученные результаты и запишем ответ: если а = 0, то уравнение корней не имеет; если а = -1, то ; если , то .

Пример 2. Решить неравенство .

Решение. 1) Найдем контрольные значения а: а1 = 0, а2 = -1.

2) Решим данное неравенство на каждом подмножестве множества действительных чисел: , , , , .

а) Пусть a < -1, из данного неравенства следует ; б) Пусть a = -1, тогда данное неравенство примет вид , а такое неравенство не имеет решений;

в) Пусть –1<a<0, тогда из данного неравенства следует , так как а(а+1)<0;

г) Пусть а = 0, тогда данное неравенство имеет вид , но такое неравенство не имеет решений; д) Пусть a > 0, тогда из данного неравенства следует .

3) Обобщим полученные результаты и запишем ответ:

если a < -1 или a > 0, то ; если а = 0 или a = -1, то неравенство решений не имеет; если –1<a<0, то .

Пример 3. Для каждого а найдите число корней уравнения .

Решение. 1) Используя определение модуля действительного числа, заменим данное уравнение на совокупность двух смешанных систем и решим их:

а)

б)

2) Обобщим полученные результаты и запишем ответ:

если a < -2, то ; если , то ;

если , то , ; если , то .

Пример 4. Решить неравенство для каждого действительного а .

Решение. Так как и - это те значения х, при переходе через которые меняется знак или числителя или знаменателя левой части данного неравенства, то и рассмотрим три случая взаимного расположения а и на числовой прямой и для каждого случая найдем решение.

1) Пусть тогда неравенство выполняется при или .

2) Пусть , тогда неравенство принимает вид или и выполняется при всех х, отличных от .

3) Пусть тогда неравенство выполняется при или .

Обобщим полученные результаты и запишем ответ:

если , то или ; если , то , кроме ;

если , то или .

Пример 5. Решить уравнение .

Решение. 1) Найдем первое контрольное значение а: а – 2 = 0, а1= 2.

2) Пусть а = 2, тогда данное уравнение примет вид: 4х + 1 = 0 , т. е. .

3) Пусть , результат решения зависит от дискриминанта.

а)

б) в)

4) Обобщим полученные результаты и запишем ответ:

если а = 2, то ; если то ;

если а = 1, то х = -1; если а = 6, то х = 1,5; если или , то корней нет.

Пример 6. Решить неравенство

Решение. 1) Найдем контрольное значение а: а = 0.

2) Пусть а = 0, неравенство примет вид .

3) Пусть , тогда неравенство будет иметь решение только при условии, что дискриминант , т. е. .

Учитывая знак а, будем иметь .

4) Пусть , тогда условие () будет выполнено и решение исходного неравенства будет иметь вид или .

5) Обобщим полученные результаты и запишем ответ:

если , то или ; если а = 0, то ;

если то ;

если , то неравенство решений не имеет.

Контрольное задание для учащихся 9 классов (правила оформления – на обложке)

М.9.2.1.  Решите уравнения:

а) б) ; в) .

М.9.2.2.  Решите неравенства:

а) б) ; в) .

М.9.2.3.  При каких а уравнение имеет единственный корень?

М.9.2.4.  При каких а уравнение имеет решение, удовлетворяющее условию ?