12 августа 2017
В закладки
Обсудить
Жалоба
Логарифмы с параметрами
Решение задач с параметрами вызывает большие трудности у учащихся, так как их изучение не является отдельной составляющей школьного курса математики, и рассматривается только на немногочисленных факультативных занятиях. Между тем, параметрические уравнения, в том числе и логарифмические, входят в состав сборников ЕГЭ.
lg-p.docx
Каталог заданий.
Логарифмические уравнения и неравенства
Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий
Версия для печати и копирования в MS Word
1
Тип 8 № 27994
Ёмкость высоковольтного конденсатора в телевизоре Ф. Параллельно с конденсатором подключeн резистор с сопротивлением Ом. Во время работы телевизора напряжение на конденсаторе кВ. После выключения телевизора напряжение на конденсаторе убывает до значения U (кВ) за время, определяемое выражением (с), где − постоянная. Определите напряжение на конденсаторе, если после выключения телевизора прошло 21 с. Ответ дайте в киловольтах.
Аналоги к заданию № 27994: 28463 42993 42997 42999 520186 520205 28465 28467 28469 28471 … Все
Классификатор алгебры: Логарифмические уравнения и неравенства
Кодификатор ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.1.6 Логарифмические уравнения, Разные задачи с прикладным содержанием
Решение
·
·
Курс Д. Д. Гущина
·
Сообщить об ошибке · Помощь
2
Тип 8 № 27995
Для обогрева помещения, температура в котором поддерживается на уровне через радиатор отопления пропускают горячую воду. Расход проходящей через трубу воды кг/с. Проходя по трубе расстояние x, вода охлаждается от начальной температуры до температуры причeм где — теплоeмкость воды, — коэффициент теплообмена, а — постоянная. Найдите, до какой температуры (в градусах Цельсия) охладится вода, если длина трубы радиатора равна 84 м.
Аналоги к заданию № 27995: 28477 43049 28479 28481 28483 28485 28487 43001 43003 43005 … Все
Классификатор алгебры: Логарифмические уравнения и неравенства
Кодификатор ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.1.6 Логарифмические уравнения, Разные задачи с прикладным содержанием
Решение
·
·
Курс Д. Д. Гущина
·
Сообщить об ошибке · Помощь
3
Тип 8 № 27996
Водолазный колокол, содержащий в начальный момент времени моль воздуха объeмом л, медленно опускают на дно водоeма. При этом происходит изотермическое сжатие воздуха до конечного объeма Работа, совершаемая водой при сжатии воздуха, определяется выражением (Дж), где − постоянная, а − температура воздуха. Какой объeм (в литрах) станет занимать воздух, если при сжатии газа была совершена работа в 10 350 Дж?
Аналоги к заданию № 27996: 28489 43097 510067 522119 522145 28491 28493 28495 28497 28499 … Все
Классификатор алгебры: Логарифмические уравнения и неравенства
Кодификатор ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.1.6 Логарифмические уравнения, Разные задачи с прикладным содержанием
Решение
·
·
Курс Д. Д. Гущина
·
Сообщить об ошибке · Помощь
4
Тип 8 № 27997
Водолазный колокол, содержащий моль воздуха при давлении атмосферы, медленно опускают на дно водоёма. При этом происходит изотермическое сжатие воздуха до конечного давления Работа, совершаемая водой при сжатии воздуха, определяется выражением где — постоянная, К — температура воздуха. Найдите, какое давление (в атм) будет иметь воздух в колоколе, если при сжатии воздуха была совершена работа в 6900 Дж.
Аналоги к заданию № 27997: 28503 43145 630179 28505 28507 28509 28511 28513 28515 28517 … Все
Классификатор алгебры: Логарифмические уравнения и неравенства
Кодификатор ФИПИ/Решу ЕГЭ: 2.1.6 Логарифмические уравнения, Разные задачи с прикладным содержанием
Решение
·
·
Курс Д. Д. Гущина
·
Сообщить об ошибке · Помощь
Пройти тестирование по этим заданиям
Показательные уравнения c параметром
Как правило, чтобы решить показательные уравнения с параметром нужно привести их квадратному или линейному уравнению. Обычно это можно сделать при помощи метода замены переменных. Но надо быть внимательным – при замене (t=a^x), новая переменная (t) всегда положительна.
Пример 1
Найдите все значения параметра (a), при которых уравнение ((a+1)(4^x+4^{-x})=5) имеет единственное решение.
Решение:
Заметим, что (a+1 > 0), так как (4^x+4^{-x} > 0). Сделаем замену (t=4^x); (t > 0) $$ (a+1)(t+frac{1}{t})=5;$$ $$(a+1)t^2-5t+a+1=0$$ $${t}_{1,2}=frac{5±sqrt{25-4(a+1)^2}}{2(a+1)} .$$
Уравнение будет иметь единственное решение, если $$D=25-4(a+1)^2=0 $$
$$a+1=±frac{5}{2}$$
(a=-3.5 -) не подходит;
(a=1.5;)
Ответ: (a=1.5.)
Логарифмические уравнения с параметром
Чтобы решить логарифмические уравнения, надо обязательно записывать ОДЗ, а затем провести необходимые равносильные преобразования или сделать замену, чтобы свести уравнение к более простому.
Пример 2
Решите уравнение (log_a (x^2)+2log_a (x+1)=2) для каждого (a).
Решение:
Найдем ОДЗ: (a>0;) (a≠1); (x>-1); (x≠0).
Перейдем от суммы логарифмов к их произведению:
(x^2 (x+1)^2=a^2 ⇔ |x|(x+1)=a. )
1 случай: (x∈(-1,0).)
Получаем уравнение:
$$-x(x+1)=a ⇔ -x^2-x-a=0,$$
$$D=1-4a;$$
$$ {x}_{1,2}=frac{1±sqrt{1-4a}}{-2};$$
При условии, что (1-4a≥0 ⇔ 0< a ≤ frac{1}{4} )Оба корня лежат в промежутке (x∈(-1,0)).
2 случай: (x>0).
Получаем:
$$ x(x+1)=a, $$
$$ x^2+x-a=0,$$
$$ D=1+4a;$$
$$ {x}_{3,4}=frac{-1±sqrt{1+4a}}{-2};$$
При условии, что $$ 1+4a>0 ⇔ a>0$$ корень $$x=frac{1}{2}-frac{sqrt{1+4a}}{2}$$ не подходит, так как ( x>0.)
Ответ:
При (a≤0) решений нет;
при (0 < a ≤ frac{1}{4}:) $$ {x}_{1,2}=frac{1±sqrt{1-4a}}{-2}$$ $$x_3=frac{-1-sqrt{1+4a}}{-2};$$
при (a > frac{1}{4}:) $$ x_3= frac{-1-sqrt{1+4a}}{-2}.$$
Пример 3
Найдите все значения параметра (a), при которых уравнение (log_4 (16^x+a)=x) имеет два действительных и различных корня.
Решение:
При помощи равносильного преобразования приведем наше уравнение к виду:
$$ 16^x+a=4^x, $$
$$ 16^x-4^x+a=0;$$
Сделаем замену: (t=4^x>0 ⇔ t^2-t+a=0,)
Полученное квадратное уравнение должно иметь корни (0 < {t}_{1} < {t}_{2}). Ветки данной параболы направлены вверх. Пусть (f(t)=t^2-t+a).
При помощи таблицы (см. таблицу):
$$ begin{cases} f(0)>0, \D≥0, \D>0, \ {x}_{0}>0; end{cases} $$
$$ begin{cases} a>0, \1-4a>0, \ 1/2>0; end{cases} $$
$$ begin{cases} a>0, \a<1/4. end{cases} $$
Ответ: (a∈(0;1/4).)
Логарифмические уравнения, неравенства и системы с параметром
- Примеры
п.1. Примеры
Пример 1. Решите уравнение:
a) ( lg 2x+lg(2-x)=lglg a )
ОДЗ: ( begin{cases} 2xgt 0\ 2-xgt 0\ xgt 0\ lg agt 0 end{cases} Rightarrow begin{cases} xgt 0\ xlt 2\ agt 0\ agt 1 end{cases} Rightarrow begin{cases} 0lt xlt 2\ agt 1 end{cases} )
(lgleft(2xcdot(2-x)right)=lglg aRightarrow 2xcdot(2-x)=lg aRightarrow 2x^2-4x+lg a=0 |: 2)
(x^2-2x+frac12lg a=0)
Решаем квадратное уравнение. Исследуем дискриминант:
(D=(-2)^2-4cdotfrac{lg a}{2}=4-2lg a)
(Dlt 0) при (4-2lg alt 0Rightarrow lg agt 2Rightarrow agt 100) — решений нет
(D=0) при (a=100, x=1) — одно решение
(Dgt 0) при (alt 100) (учитывая ОДЗ, (1lt alt 100))
(x_{1,2}=frac{2pmsqrt{4-2lg a}}{2}=1pmsqrt{1-frac{lg a}{2}})
Т.к. (sqrt{1-frac{lg a}{2}}lt 1) требование (0lt x_{1,2}lt 2) выполняется.
Ответ:
При (aleq 1cup agt 100) решений нет, (xinvarnothing)
При (a=100) один корень (x=1)
При (1lt alt 100) два корня (x_{1,2}=1pmsqrt{1-frac{lg a}{2}})
б) ( x^{log_a x}=a^2 x )
ОДЗ: ( begin{cases} xgt 0\ agt 0\ ane 1 end{cases} )
Замена: (t=log_a xRightarrow x=a^t.) Подставляем: begin{gather*} (a^t)^t=a^2cdot a^tRightarrow a^{t^2}=a^{2+t}Rightarrow\ Rightarrow t^2=2+tRightarrow t^2-t-2=0Rightarrow (t+1)(t-2)=0Rightarrow left[ begin{array}{l l} t_1=-1\ t_2=2 end{array} right. end{gather*} Возвращаемся к исходной переменной: begin{gather*} left[ begin{array}{l l} log_a x=-1\ log_a x=2 end{array} right. Rightarrow left[ begin{array}{l l} x_1=a^{-1}=frac1a\ x_2=a^2 end{array} right. end{gather*} Ответ:
При (0lt alt 1cup agt 1) два корня (x_1=frac1a, x_2=a^2)
При (alt 0cup a=1) решений нет.
в) ( 2-log_{a^2}(1+x)=3log_asqrt{x-1}-log_{a^2}(x^2-1)^2 )
ОДЗ: ( begin{cases} 1+xgt 0\ x-1gt 0\ xne pm 1\ agt 0, ane 1 end{cases} Rightarrow begin{cases} xgt -1\ xgt 1\ xne pm 1\ agt 0, ane 1 end{cases} Rightarrow begin{cases} xgt 1\ agt 0, ane 1 end{cases} )
Приведем к одному основанию: (log_asqrt{x-1}=log_{a^2}(x-1))
begin{gather*} 2-log_{a^2}(1+x)=3log_{a^2}(x-1)-log_{a^2}(x^2-1)^2\ log_{a^2}a^4-log_{a^2}(1+x)=log_{a^2}(x-1)^3-log_{a^2}(x^2-1)^2\ log_{a^2}frac{a^4}{x+1}=log_{a^2}frac{(x-3)^3}{(x^2-1)^2}\ frac{a^4}{x+1}=frac{(x-1)^3}{(x^2-1)^2}Rightarrow frac{a^4}{x+1}=frac{(x-1)^3}{(x-1)^2(x+1)^2}Rightarrow a^4=frac{x-1}{x+1} end{gather*} Т.к. (xgt 1) все скобки можно сократить. $$ a^4(x+1)=x-1Rightarrow x(a^4-1)=-a^4-1Rightarrow x=frac{1+a^4}{1-a^4} $$ Проверим требование (xgt 1): begin{gather*} frac{1+a^4}{1-a^4}gt 1Rightarrow frac{1+a^4-(1-a^4)}{1-a^4}gt 0 Rightarrow frac{2a^4}{1-a^4}gt 0Rightarrow\ Rightarrow 1-a^4gt 0Rightarrow a^4lt 1Rightarrow |a|lt 1Rightarrow -1lt alt 1 end{gather*} Учитывая, что (agt 0), получаем (0lt alt 1).
Ответ:
При (0lt 1lt 1) один корень (x=frac{1+a^4}{1-a^4})
При (aleq 0cup ageq 1) решений нет.
Пример 2. Решите неравенство:
a) ( log_a(x-1)+log_a xgt 2 )
(log_a(x(x-1))gtlog_a a^2) begin{gather*} left[ begin{array}{l l} begin{cases} agt 1\ x-1gt 0\ xgt 0\ x^2-xgt a^2 end{cases} \ begin{cases} 0lt alt 1\ x-1gt 0\ xgt 0\ x^2-xlt a^2 end{cases} end{array} right. Rightarrow left[ begin{array}{l l} begin{cases} agt 1\ xgt 1\ x^2-x-a^2gt 0 end{cases} \ begin{cases} 0lt alt 1\ x-1gt 0\ xgt 1\ x^2-x-a^2lt 0 end{cases} end{array} right. end{gather*} Исследуем параболу (f(x)=x^2-x-a^2)
(D=1+4a^2gt 0, forall a)
(x_{1,2}=frac{1pmsqrt{1+4a^2}}{2})
Эта парабола всегда имеет две различных точки пересечения с осью OX.
(f(x)gt 0), при (xlt x_1cup xgt x_2)
(f(x)lt 0), при (x_1lt xlt x_2)
Подставляем в совокупность: begin{gather*} left[ begin{array}{l l} begin{cases} agt 1\ xgt 1\ xltfrac{1-sqrt{1+4a^2}}{2}cup xgtfrac{1+sqrt{1+4a^2}}{2} end{cases} \ begin{cases} 0lt alt 1\ xgt 1\ frac{1-sqrt{1+4a^2}}{2}lt xlt frac{1+sqrt{1+4a^2}}{2} end{cases} end{array} right. Rightarrow left[ begin{array}{l l} begin{cases} agt 1\ xgt frac{1+sqrt{1+4a^2}}{2} end{cases} \ begin{cases} 0lt alt 1\ alt xlt frac{1+sqrt{1+4a^2}}{2} end{cases} end{array} right. end{gather*} Ответ:
При (agt 1) луч (xinleft(frac{1+sqrt{1+4a^2}}{2};+inftyright))
При (0lt alt 1) интервал (xinleft(1;frac{1+sqrt{1+4a^2}}{2}right))
При (aleq 0cup a=1) решений нет.
б) ( log_x(x-a)gt 2 )
(log_x(x-a)gtlog_x x^2) begin{gather*} left[ begin{array}{l l} begin{cases} xgt 1\ x-agt x^2\ x-agt 0 end{cases} \ begin{cases} 0lt xlt 1\ x-alt x^2\ x-agt 0 end{cases} end{array} right. Rightarrow left[ begin{array}{l l} begin{cases} xgt 1\ x^2-x+alt 0\ xgt a end{cases} \ begin{cases} 0lt xlt 1\ x^2-x+agt 0\ xgt a end{cases} end{array} right. end{gather*} Исследуем параболу (f(x)=x^2-x+a)
(D=1-4a)
Для первой системы в совокупности получаем: (x^2-x+alt 0) при (Dgt 1Rightarrow 1-4agt 0Rightarrow altfrac14)
Если (xgt 1) и (altfrac14,) то (xgt a), противоречий нет.
(x_{1,2}=frac{1pmsqrt{1-4a}}{2})
Парабола ниже 0 на участке (x_1lt xlt x_2). begin{gather*} begin{cases} xgt 1\ x^2-x+alt 0\ xgt a end{cases} Rightarrow begin{cases} xgt 1\ frac{1-sqrt{1-4a}}{2}lt xlt frac{1+sqrt{1-4a}}{2}\ alt frac14 end{cases} end{gather*} (x_1=frac{1-sqrt{1-4a}}{2}lt 1) при всех (altfrac14)
Рассмотрим требование begin{gather*} x_2=frac{1+sqrt{1-4a}}{2}gt 1Rightarrow 1+sqrt{1-4a}gt 2Rightarrow sqrt{1-4a}gt 1Rightarrow\ Rightarrow 1-4agt 1Rightarrow 4alt 0Rightarrow alt 0 end{gather*} (x_2=frac{1+sqrt{1-4a}}{2}gt 1) при (alt 0)
Решение первой системы: ( begin{cases} 0lt alt xlt 1\ x^2-x+agt 0 end{cases} )
Если (agtfrac14, Dlt 0) и (x^2-x+agt 0) для всех (x)
Если (a=frac14, D=0) и (x^2-x+agt 0) для всех (x), кроме (x=frac12)
Если (0lt alt frac14, x^2-x+agt 0) для (xlt x_1cup xgt x_2)
Как было показано выше, при (0lt alt frac14, x_2=frac{1+sqrt{1-4a}}{2}lt 1) и (alt x_2lt xlt 2)
Кроме того (alt xlt x_1lt 1) begin{gather*} begin{cases} 0lt xlt 1\ x^2-x+agt 0\ xgt a end{cases} Rightarrow left[ begin{array}{l l} begin{cases} frac14lt alt 1\ alt xlt 1 end{cases} \ begin{cases} a=frac14\ frac14lt xlt 1, xnefrac12 end{cases} \ begin{cases} 0lt alt frac14\ alt xltfrac{1-sqrt{1-4a}}{2}cup frac{1+sqrt{1-4a}}{2} lt xlt 1 end{cases} end{array} right. end{gather*} Для наглядности отложим по оси OX параметр a, по оси OY — значение x(a).
Парабола (f(x)=x^2-x-a^2) в осях a и x(a) имеет ось симметрии (x=frac12) и вершину в точке (left(frac14;frac12right)).
Получаем следующий график:
Синим заштрихована область первой системы неравенств совокупности, желтым – второй системы неравенств.
Ответ:
При (alt 0, xinleft(1;frac{1+sqrt{1-4a}}{2}right))
При (0lt altfrac14, xinleft(a;frac{1-sqrt{1-4a}}{2}right)cup left(frac{1+sqrt{1-4a}}{2};1right))
При (a=frac14, xinleft(frac14;frac12right)cupleft(frac12;1right))
в) ( frac{log_a(35-x^3)}{log_a(5-x)}gt 3 ) begin{gather*} frac{log_a(35-x^3)}{log_a(5-x)}-3gt 0\ frac{log_a(35-x^3)-3log_a(5-x)}{log_a(5-x)}gt 0\ left[ begin{array}{l l} begin{cases} log_a(35-x^3)gt 3log_a(5-x)\ log_a(5-x)gt 0 end{cases} \ begin{cases} log_a(35-x^3)lt 3log_a(5-x)\ log_a(5-x)lt 0 end{cases} end{array} right. Rightarrow left[ begin{array}{l l} begin{cases} log_a(35-x^3)gt log_a(5-x)^3\ log_a(5-x)gt 0 end{cases} \ begin{cases} log_a(35-x^3)lt log_a(5-x)^3\ log_a(5-x)lt 0 end{cases} end{array} right. Rightarrow \ Rightarrow left[ begin{array}{l l} begin{cases} agt 1\ left[ begin{array}{l l} begin{cases} 35-x^3gt(5-x)^3gt 0\ 5-xgt 1 end{cases} \ begin{cases} 0lt 35-x^3lt(5-x)^3\ 0lt 5-xlt 1 end{cases} end{array} right. end{cases} \ begin{cases} 0lt alt 1\ left[ begin{array}{l l} begin{cases} 0lt 35-x^3lt(5-x)^3\ 0lt 5-xlt 1 end{cases} \ begin{cases} 35-x^3gt (5-x)^3gt 0\ 5-xgt 1 end{cases} end{array} right. end{cases} end{array} right. Rightarrow begin{cases} 0lt alt 1cup agt 1\ left[ begin{array}{l l} begin{cases} 35-x^3gt(5-x)^3gt 0\ 5-xgt 1 end{cases} \ begin{cases} 0lt 35-x^3lt (5-x)^3\ 0lt 5-xlt 1 end{cases} end{array} right. end{cases} end{gather*} Решим основное неравенство: begin{gather*} 35-x^3gt(5-x)^3\ 35-x^3gt 125-75x+15x^2-x^3\ 15x^2-75x+90lt 0\ x^2-5x+6lt 0\ (x-2)(x-3)lt 0\ 2lt xlt 3 end{gather*} Подставляем в систему: begin{gather*} begin{cases} 0lt alt 1cup agt 1\ left[ begin{array}{l l} begin{cases} 2lt xlt 3\ xlt 4 end{cases} \ begin{cases} xlt 2cup xgt 3\ xltsqrt[3]{35}\ 4lt xlt 5 end{cases} end{array} right. end{cases} Rightarrow begin{cases} 0lt alt 1cup agt 1\ left[ begin{array}{l l} 2lt xlt 3\ varnothing end{array} right. end{cases} Rightarrow begin{cases} 0lt alt 1cup agt 1\ 2lt xlt 3 end{cases} end{gather*} Ответ:
При (0lt alt 1cup agt 1, xin(2;3))
При (aleq 0cup a=1) решений нет
Пример 3. При каких значениях (a) уравнение $$ 2lg(x+3)=lg(ax) $$ имеет единственный корень?
( lg(x+3)^2=lg(ax) )
( begin{cases} (x+3)^2=ax\ x+3gt 0\ axgt 0 end{cases} Rightarrow begin{cases} x^2+(6-a)x+9=0\ xgt -3\ axgt 0 end{cases} )
Решим графически в осях a и x(a).
Найдем уравнение ветвей кривой: begin{gather*} D=(6-a)^2-36=36-12a+a^2-36=a^2-12a=a(a-12)\ x=frac{a-6pmsqrt{a(a-12)}}{2}\ left(2x-(a-6)right)^2=a(a-12)\ left(2x-(a-6)right)^2+36=a(a-12)+36\ left(2x-(a-6)right)^2+36=(a-6)^2\ (a-6)^2-left(2x-(a-6)right)^2=36 end{gather*} Получаем уравнение гиперболы: begin{gather*} frac{(a-6)^2}{6^2}-frac{left(2x-(a-6)right)^2}{6^2}=1 end{gather*} Уравнения асимптот: begin{gather*} frac{(a-6)^2}{6^2}-frac{left(2x-(a-6)right)^2}{6^2}=0\ a-6=pmleft(2x-(a-6)right)Rightarrow left[ begin{array}{l l} 2(a-6)=2x\ 0=-2x end{array} right. Rightarrow left[ begin{array}{l l} x=a-6\ x=0 end{array} right. end{gather*} Гипербола находится между этими асимптотами.
Строим ОДЗ: ( begin{cases} xgt -3\ axgt 0 end{cases} )
Отмечаем точки, для которых (D=0:) $$ begin{cases} a=0\ x=-3 end{cases} , begin{cases} a=12\ x=3 end{cases} $$ Над этими точками будет ветка гиперболы с (x_2), под ними – с (x_1).
При (a=0) корень (x=-3), но не выполняется требование ОДЗ (axgt 0)
При (a=12) корень (x=3), требования ОДЗ выполняются. Это ответ.
При (agt 12) всегда будет два решения.
При (alt 0) всегда будет только одно решение, т.к. (x_1lt -3) и выходит из ОДЗ. Это тоже ответ.
Получаем: (alt 0cup a=12)
Ответ: (ain(-infty;0)cup left{12right})
Ученик проходит в несколько лет
дорогу, на которую человечество
употребило тысячелетие.
Однако его следует вести к цели
не с завязанными глазами, а
зрячим: он должен воспринимать
истину, не как готовый результат,
а должен её открывать.
Учитель должен руководить этой
экспедицией открытий, следовательно,
также присутствовать не только в качестве
простого зрителя.
Но ученик должен напрягать свои силы; ему ничто
не должно
доставаться даром. Даётся только тому, кто
стремится.
(А. Дистервег)
Кто любит учиться, никогда
не проводит время в праздности.
(Монтескье)
Гений состоит из одного процента
вдохновения и девяноста девяти процентов
потения.
(Эдисон)
Данная методическая разработка «Решение
логарифмических уравнений с параметрами»
предназначена для учащихся 11 классов, желающих
углубить и расширить свои знания по математике,
готовящихся к поступлению в высшие учебные
заведения, понимающих, что математику надо учить
потому, что она ум в порядок приводит и без неё
невозможно стать специалистом в любой отрасли
знаний, невозможно стать профессиональным
специалистом.
В структуре методической разработки
рассматриваются три типа решения
логарифмических уравнений с параметрами:
- Уравнения, содержащие параметры в
логарифмируемом выражении. - Уравнения, содержащие параметры в основании.
- Уравнения, содержащие параметры и в основании, и
в логарифмируемом выражении.
К сожалению, изучению этих трёх типов решения
логарифмических уравнений с параметрами в
программе общеобразовательной школы уделяется
незаслуженно мало внимания. А подобные уравнения
входят в сложную группу заданий, предлагаемых в
рамках ЕГЭ, для решения которых необходима
хорошая теоретическая подготовка учащихся и
уверенное владение технологиями решения
математических задач. Выпускник должен не только
знать обязательные этапы решения
логарифмических уравнений с параметрами, но и
хорошо понимать их смысл и назначение, так как
многие учащиеся понимают параметр, как «обычное
число». Действительно, в некоторых задачах
параметр можно считать постоянной величиной, но
эта постоянная величина принимает неизвестные
значения. Поэтому необходимо рассматривать
задачу при всех возможных значениях этой
постоянной. В других задачах параметром бывает
удобно объявить одну из неизвестных.
На вступительных экзаменах в высшие учебные
заведения в виде ЕГЭ встречаются два типа задач с
параметрами. Первый «для каждого значения
параметра найти все решения некоторого
уравнения или неравенства». Второй «найти все
значения параметра, при каждом из которых
решения уравнения или неравенства удовлетворяют
заданным условиям». Соответственно и ответы в
задачах этих двух типов различаются по существу.
В задачах первого типа ответ выглядит так:
перечисляются все возможные значения параметра
и для каждого из этих значений записываются
решения уравнения. В ответах второго типа задач с
параметром перечисляются все значения
параметра, при которых выполнены условия задачи.
Основная цель данной методической разработки:
научить учащихся решать нестандартные
логарифмические уравнения с параметром,
показать разные методы их решений, сделать
использование этих методов глубоко
осмысленными.
Предлагаемые в этой методической разработке
методы решения уравнений не сказочный ключ к
решению любой задачи. Но они направляют мысль,
сокращают время поиска, формируют навыки
решения. Все предлагаемые уравнения снабжены
подробными решениями. Показано решение 18
уравнений. Но чтобы получить ощутимую пользу от
знакомства с готовым решением, необходимо,
уловив новую идею, удержаться и не читать дальше,
и попробовать затем решать самостоятельно.
При решении логарифмических уравнений с
параметрами необходимо придерживаться
следующей схемы:
1. Найти область допустимых значений.
2. Решить уравнение (чаще всего выразить х
через а).
3. Сделать перебор параметра а с
учетом ОДЗ.
4. Проверить, удовлетворяют ли найденные корни
уравнения условиям ОДЗ.
5. Записать ответ.
Рассмотреть примеры (см. Приложение).
Показательные и логарифмические уравнения с параметром
Показательные уравнения c параметром
Как правило, чтобы решить показательные уравнения с параметром нужно привести их квадратному или линейному уравнению. Обычно это можно сделать при помощи метода замены переменных. Но надо быть внимательным – при замене (t=a^x), новая переменная (t) всегда положительна.
Найдите все значения параметра (a), при которых уравнение ((a+1)(4^x+4^<-x>)=5) имеет единственное решение.
Заметим, что (a+1 > 0), так как (4^x+4^ <-x>> 0). Сделаем замену (t=4^x); (t > 0) $$ (a+1)(t+frac<1>)=5;$$ $$(a+1)t^2-5t+a+1=0$$ $$_<1,2>=frac<5±sqrt<25-4(a+1)^2>> <2(a+1)>.$$
Уравнение будет иметь единственное решение, если $$D=25-4(a+1)^2=0 $$ $$a+1=±frac<5><2>$$ (a=-3.5 -) не подходит;
(a=1.5;)
Логарифмические уравнения с параметром
Чтобы решить логарифмические уравнения, надо обязательно записывать ОДЗ, а затем провести необходимые равносильные преобразования или сделать замену, чтобы свести уравнение к более простому.
Решите уравнение (log_a (x^2)+2log_a (x+1)=2) для каждого (a).
Перейдем от суммы логарифмов к их произведению:
При условии, что (1-4a≥0 ⇔ 0 0).
При условии, что $$ 1+4a>0 ⇔ a>0$$ корень $$x=frac<1><2>-frac<sqrt<1+4a>><2>$$ не подходит, так как ( x>0.)
Найдите все значения параметра (a), при которых уравнение (log_4 (16^x+a)=x) имеет два действительных и различных корня.
При помощи равносильного преобразования приведем наше уравнение к виду:
Сделаем замену: (t=4^x>0 ⇔ t^2-t+a=0,)
Полученное квадратное уравнение должно иметь корни (0 0, \D≥0, \D>0, \ _<0>>0; end $$ $$ begin a>0, \1-4a>0, \ 1/2>0; end $$ $$ begin a>0, \a
Логарифмические уравнения, неравенства и системы с параметром
п.1. Примеры
Пример 1. Решите уравнение:
a) ( lg 2x+lg(2-x)=lglg a )
ОДЗ: ( begin 2xgt 0\ 2-xgt 0\ xgt 0\ lg agt 0 end Rightarrow begin xgt 0\ xlt 2\ agt 0\ agt 1 end Rightarrow begin 0lt xlt 2\ agt 1 end )
(lgleft(2xcdot(2-x)right)=lglg aRightarrow 2xcdot(2-x)=lg aRightarrow 2x^2-4x+lg a=0 |: 2)
(x^2-2x+frac12lg a=0)
Решаем квадратное уравнение. Исследуем дискриминант:
(D=(-2)^2-4cdotfrac<lg a><2>=4-2lg a)
(Dlt 0) при (4-2lg alt 0Rightarrow lg agt 2Rightarrow agt 100) — решений нет
(D=0) при (a=100, x=1) — одно решение
(Dgt 0) при (alt 100) (учитывая ОДЗ, (1lt alt 100))
(x_<1,2>=frac<2pmsqrt<4-2lg a>><2>=1pmsqrt<1-frac<lg a><2>>)
Т.к. (sqrt<1-frac<lg a><2>>lt 1) требование (0lt x_<1,2>lt 2) выполняется.
Ответ:
При (aleq 1cup agt 100) решений нет, (xinvarnothing)
При (a=100) один корень (x=1)
При (1lt alt 100) два корня (x_<1,2>=1pmsqrt<1-frac<lg a><2>>)
б) ( x^<log_a x>=a^2 x )
ОДЗ: ( begin xgt 0\ agt 0\ ane 1 end )
Замена: (t=log_a xRightarrow x=a^t.) Подставляем: begin (a^t)^t=a^2cdot a^tRightarrow a^=a^<2+t>Rightarrow\ Rightarrow t^2=2+tRightarrow t^2-t-2=0Rightarrow (t+1)(t-2)=0Rightarrow left[ begin t_1=-1\ t_2=2 end right. end Возвращаемся к исходной переменной: begin left[ begin log_a x=-1\ log_a x=2 end right. Rightarrow left[ begin x_1=a^<-1>=frac1a\ x_2=a^2 end right. end Ответ:
При (0lt alt 1cup agt 1) два корня (x_1=frac1a, x_2=a^2)
При (alt 0cup a=1) решений нет.
в) ( 2-log_(1+x)=3log_asqrt-log_(x^2-1)^2 )
ОДЗ: ( begin 1+xgt 0\ x-1gt 0\ xne pm 1\ agt 0, ane 1 end Rightarrow begin xgt -1\ xgt 1\ xne pm 1\ agt 0, ane 1 end Rightarrow begin xgt 1\ agt 0, ane 1 end )
Приведем к одному основанию: (log_asqrt=log_(x-1))
begin 2-log_(1+x)=3log_(x-1)-log_(x^2-1)^2\ log_a^4-log_(1+x)=log_(x-1)^3-log_(x^2-1)^2\ log_frac=log_frac<(x-3)^3><(x^2-1)^2>\ frac=frac<(x-1)^3><(x^2-1)^2>Rightarrow frac=frac<(x-1)^3><(x-1)^2(x+1)^2>Rightarrow a^4=frac end Т.к. (xgt 1) все скобки можно сократить. $$ a^4(x+1)=x-1Rightarrow x(a^4-1)=-a^4-1Rightarrow x=frac<1+a^4> <1-a^4>$$ Проверим требование (xgt 1): begin frac<1+a^4><1-a^4>gt 1Rightarrow frac<1+a^4-(1-a^4)><1-a^4>gt 0 Rightarrow frac<2a^4><1-a^4>gt 0Rightarrow\ Rightarrow 1-a^4gt 0Rightarrow a^4lt 1Rightarrow |a|lt 1Rightarrow -1lt alt 1 end Учитывая, что (agt 0), получаем (0lt alt 1).
Ответ:
При (0lt 1lt 1) один корень (x=frac<1+a^4><1-a^4>)
При (aleq 0cup ageq 1) решений нет.
Пример 2. Решите неравенство:
a) ( log_a(x-1)+log_a xgt 2 )
(log_a(x(x-1))gtlog_a a^2) begin left[ begin begin agt 1\ x-1gt 0\ xgt 0\ x^2-xgt a^2 end \ begin 0lt alt 1\ x-1gt 0\ xgt 0\ x^2-xlt a^2 end end right. Rightarrow left[ begin begin agt 1\ xgt 1\ x^2-x-a^2gt 0 end \ begin 0lt alt 1\ x-1gt 0\ xgt 1\ x^2-x-a^2lt 0 end end right. end Исследуем параболу (f(x)=x^2-x-a^2)
(D=1+4a^2gt 0, forall a)
(x_<1,2>=frac<1pmsqrt<1+4a^2>><2>)
Эта парабола всегда имеет две различных точки пересечения с осью OX.
(f(x)gt 0), при (xlt x_1cup xgt x_2)
(f(x)lt 0), при (x_1lt xlt x_2)
Подставляем в совокупность: begin left[ begin begin agt 1\ xgt 1\ xltfrac<1-sqrt<1+4a^2>><2>cup xgtfrac<1+sqrt<1+4a^2>> <2>end \ begin 0lt alt 1\ xgt 1\ frac<1-sqrt<1+4a^2>><2>lt xlt frac<1+sqrt<1+4a^2>> <2>end end right. Rightarrow left[ begin begin agt 1\ xgt frac<1+sqrt<1+4a^2>> <2>end \ begin 0lt alt 1\ alt xlt frac<1+sqrt<1+4a^2>> <2>end end right. end Ответ:
При (agt 1) луч (xinleft(frac<1+sqrt<1+4a^2>><2>;+inftyright))
При (0lt alt 1) интервал (xinleft(1;frac<1+sqrt<1+4a^2>><2>right))
При (aleq 0cup a=1) решений нет.
б) ( log_x(x-a)gt 2 )
(log_x(x-a)gtlog_x x^2) begin left[ begin begin xgt 1\ x-agt x^2\ x-agt 0 end \ begin 0lt xlt 1\ x-alt x^2\ x-agt 0 end end right. Rightarrow left[ begin begin xgt 1\ x^2-x+alt 0\ xgt a end \ begin 0lt xlt 1\ x^2-x+agt 0\ xgt a end end right. end Исследуем параболу (f(x)=x^2-x+a)
(D=1-4a)
Для первой системы в совокупности получаем: (x^2-x+alt 0) при (Dgt 1Rightarrow 1-4agt 0Rightarrow altfrac14)
Если (xgt 1) и (altfrac14,) то (xgt a), противоречий нет.
(x_<1,2>=frac<1pmsqrt<1-4a>><2>)
Парабола ниже 0 на участке (x_1lt xlt x_2). begin begin xgt 1\ x^2-x+alt 0\ xgt a end Rightarrow begin xgt 1\ frac<1-sqrt<1-4a>><2>lt xlt frac<1+sqrt<1-4a>><2>\ alt frac14 end end (x_1=frac<1-sqrt<1-4a>><2>lt 1) при всех (altfrac14)
Рассмотрим требование begin x_2=frac<1+sqrt<1-4a>><2>gt 1Rightarrow 1+sqrt<1-4a>gt 2Rightarrow sqrt<1-4a>gt 1Rightarrow\ Rightarrow 1-4agt 1Rightarrow 4alt 0Rightarrow alt 0 end (x_2=frac<1+sqrt<1-4a>><2>gt 1) при (alt 0)
Решение первой системы: ( begin 0lt alt xlt 1\ x^2-x+agt 0 end )
Если (agtfrac14, Dlt 0) и (x^2-x+agt 0) для всех (x)
Если (a=frac14, D=0) и (x^2-x+agt 0) для всех (x), кроме (x=frac12)
Если (0lt alt frac14, x^2-x+agt 0) для (xlt x_1cup xgt x_2)
Как было показано выше, при (0lt alt frac14, x_2=frac<1+sqrt<1-4a>><2>lt 1) и (alt x_2lt xlt 2)
Кроме того (alt xlt x_1lt 1) begin begin 0lt xlt 1\ x^2-x+agt 0\ xgt a end Rightarrow left[ begin begin frac14lt alt 1\ alt xlt 1 end \ begin a=frac14\ frac14lt xlt 1, xnefrac12 end \ begin 0lt alt frac14\ alt xltfrac<1-sqrt<1-4a>><2>cup frac<1+sqrt<1-4a>> <2>lt xlt 1 end end right. end Для наглядности отложим по оси OX параметр a, по оси OY — значение x(a).
Парабола (f(x)=x^2-x-a^2) в осях a и x(a) имеет ось симметрии (x=frac12) и вершину в точке (left(frac14;frac12right)).
Получаем следующий график:
Синим заштрихована область первой системы неравенств совокупности, желтым – второй системы неравенств.
Ответ:
При (alt 0, xinleft(1;frac<1+sqrt<1-4a>><2>right))
При (0lt altfrac14, xinleft(a;frac<1-sqrt<1-4a>><2>right)cup left(frac<1+sqrt<1-4a>><2>;1right))
При (a=frac14, xinleft(frac14;frac12right)cupleft(frac12;1right))
в) ( frac<log_a(35-x^3)><log_a(5-x)>gt 3 ) begin frac<log_a(35-x^3)><log_a(5-x)>-3gt 0\ frac<log_a(35-x^3)-3log_a(5-x)><log_a(5-x)>gt 0\ left[ begin begin log_a(35-x^3)gt 3log_a(5-x)\ log_a(5-x)gt 0 end \ begin log_a(35-x^3)lt 3log_a(5-x)\ log_a(5-x)lt 0 end end right. Rightarrow left[ begin begin log_a(35-x^3)gt log_a(5-x)^3\ log_a(5-x)gt 0 end \ begin log_a(35-x^3)lt log_a(5-x)^3\ log_a(5-x)lt 0 end end right. Rightarrow \ Rightarrow left[ begin begin agt 1\ left[ begin begin 35-x^3gt(5-x)^3gt 0\ 5-xgt 1 end \ begin 0lt 35-x^3lt(5-x)^3\ 0lt 5-xlt 1 end end right. end \ begin 0lt alt 1\ left[ begin begin 0lt 35-x^3lt(5-x)^3\ 0lt 5-xlt 1 end \ begin 35-x^3gt (5-x)^3gt 0\ 5-xgt 1 end end right. end end right. Rightarrow begin 0lt alt 1cup agt 1\ left[ begin begin 35-x^3gt(5-x)^3gt 0\ 5-xgt 1 end \ begin 0lt 35-x^3lt (5-x)^3\ 0lt 5-xlt 1 end end right. end end Решим основное неравенство: begin 35-x^3gt(5-x)^3\ 35-x^3gt 125-75x+15x^2-x^3\ 15x^2-75x+90lt 0\ x^2-5x+6lt 0\ (x-2)(x-3)lt 0\ 2lt xlt 3 end Подставляем в систему: begin begin 0lt alt 1cup agt 1\ left[ begin begin 2lt xlt 3\ xlt 4 end \ begin xlt 2cup xgt 3\ xltsqrt[3]<35>\ 4lt xlt 5 end end right. end Rightarrow begin 0lt alt 1cup agt 1\ left[ begin 2lt xlt 3\ varnothing end right. end Rightarrow begin 0lt alt 1cup agt 1\ 2lt xlt 3 end end Ответ:
При (0lt alt 1cup agt 1, xin(2;3))
При (aleq 0cup a=1) решений нет
Пример 3. При каких значениях (a) уравнение $$ 2lg(x+3)=lg(ax) $$ имеет единственный корень?
( begin (x+3)^2=ax\ x+3gt 0\ axgt 0 end Rightarrow begin x^2+(6-a)x+9=0\ xgt -3\ axgt 0 end )
Решим графически в осях a и x(a).
Найдем уравнение ветвей кривой: begin D=(6-a)^2-36=36-12a+a^2-36=a^2-12a=a(a-12)\ x=frac><2>\ left(2x-(a-6)right)^2=a(a-12)\ left(2x-(a-6)right)^2+36=a(a-12)+36\ left(2x-(a-6)right)^2+36=(a-6)^2\ (a-6)^2-left(2x-(a-6)right)^2=36 end Получаем уравнение гиперболы: begin frac<(a-6)^2><6^2>-frac<left(2x-(a-6)right)^2><6^2>=1 end Уравнения асимптот: begin frac<(a-6)^2><6^2>-frac<left(2x-(a-6)right)^2><6^2>=0\ a-6=pmleft(2x-(a-6)right)Rightarrow left[ begin 2(a-6)=2x\ 0=-2x end right. Rightarrow left[ begin x=a-6\ x=0 end right. end Гипербола находится между этими асимптотами.
Строим ОДЗ: ( begin xgt -3\ axgt 0 end )
Отмечаем точки, для которых (D=0:) $$ begin a=0\ x=-3 end , begin a=12\ x=3 end $$ Над этими точками будет ветка гиперболы с (x_2), под ними – с (x_1).
При (a=0) корень (x=-3), но не выполняется требование ОДЗ (axgt 0)
При (a=12) корень (x=3), требования ОДЗ выполняются. Это ответ.
При (agt 12) всегда будет два решения.
При (alt 0) всегда будет только одно решение, т.к. (x_1lt -3) и выходит из ОДЗ. Это тоже ответ.
Получаем: (alt 0cup a=12)
Методическая разработка для учащихся 11-го класса «Решение логарифмических уравнений с параметром»
Разделы: Математика
Ученик проходит в несколько лет
дорогу, на которую человечество
употребило тысячелетие.
Однако его следует вести к цели
не с завязанными глазами, а
зрячим: он должен воспринимать
истину, не как готовый результат,
а должен её открывать.
Учитель должен руководить этой
экспедицией открытий, следовательно,
также присутствовать не только в качестве простого зрителя.
Но ученик должен напрягать свои силы; ему ничто не должно
доставаться даром. Даётся только тому, кто стремится.
Кто любит учиться, никогда
не проводит время в праздности.
Гений состоит из одного процента вдохновения и девяноста девяти процентов потения.
Данная методическая разработка «Решение логарифмических уравнений с параметрами» предназначена для учащихся 11 классов, желающих углубить и расширить свои знания по математике, готовящихся к поступлению в высшие учебные заведения, понимающих, что математику надо учить потому, что она ум в порядок приводит и без неё невозможно стать специалистом в любой отрасли знаний, невозможно стать профессиональным специалистом.
В структуре методической разработки рассматриваются три типа решения логарифмических уравнений с параметрами:
- Уравнения, содержащие параметры в логарифмируемом выражении.
- Уравнения, содержащие параметры в основании.
- Уравнения, содержащие параметры и в основании, и в логарифмируемом выражении.
К сожалению, изучению этих трёх типов решения логарифмических уравнений с параметрами в программе общеобразовательной школы уделяется незаслуженно мало внимания. А подобные уравнения входят в сложную группу заданий, предлагаемых в рамках ЕГЭ, для решения которых необходима хорошая теоретическая подготовка учащихся и уверенное владение технологиями решения математических задач. Выпускник должен не только знать обязательные этапы решения логарифмических уравнений с параметрами, но и хорошо понимать их смысл и назначение, так как многие учащиеся понимают параметр, как «обычное число». Действительно, в некоторых задачах параметр можно считать постоянной величиной, но эта постоянная величина принимает неизвестные значения. Поэтому необходимо рассматривать задачу при всех возможных значениях этой постоянной. В других задачах параметром бывает удобно объявить одну из неизвестных.
На вступительных экзаменах в высшие учебные заведения в виде ЕГЭ встречаются два типа задач с параметрами. Первый «для каждого значения параметра найти все решения некоторого уравнения или неравенства». Второй «найти все значения параметра, при каждом из которых решения уравнения или неравенства удовлетворяют заданным условиям». Соответственно и ответы в задачах этих двух типов различаются по существу. В задачах первого типа ответ выглядит так: перечисляются все возможные значения параметра и для каждого из этих значений записываются решения уравнения. В ответах второго типа задач с параметром перечисляются все значения параметра, при которых выполнены условия задачи.
Основная цель данной методической разработки: научить учащихся решать нестандартные логарифмические уравнения с параметром, показать разные методы их решений, сделать использование этих методов глубоко осмысленными.
Предлагаемые в этой методической разработке методы решения уравнений не сказочный ключ к решению любой задачи. Но они направляют мысль, сокращают время поиска, формируют навыки решения. Все предлагаемые уравнения снабжены подробными решениями. Показано решение 18 уравнений. Но чтобы получить ощутимую пользу от знакомства с готовым решением, необходимо, уловив новую идею, удержаться и не читать дальше, и попробовать затем решать самостоятельно.
При решении логарифмических уравнений с параметрами необходимо придерживаться следующей схемы:
1. Найти область допустимых значений.
2. Решить уравнение (чаще всего выразить х через а).
3. Сделать перебор параметра а с учетом ОДЗ.
4. Проверить, удовлетворяют ли найденные корни уравнения условиям ОДЗ.
5. Записать ответ.
источники:
http://reshator.com/sprav/algebra/10-11-klass/logarifmicheskie-uravneniya-neravenstva-i-sistemy-s-parametrom/
http://urok.1sept.ru/articles/501018
1
Методическая разработка для учащихся 11—го класса «Решение логарифмических
уравнений с параметрами»
Ученик проходит в несколько лет дорогу, на которую
человечество употребило тысячелетие. Однако его
следует вести к цели не с завязанными глазами, а
зрячим: он должен воспринимать истину, не как
готовый результат, а должен ее открывать. Учитель
должен руководить этой экспедицией открытий,
следовательно, также присутствовать не только в
качестве простого зрителя. Но ученик должен напрягать
свои силы; ему ничто не должно доставаться даром.
Дается только тому, кто стремится.
(А. Дистервег)
Данная методическая разработка «Решение логарифмических уравнений с
параметрами» предназначена для учащихся 11—х классов, желающих углубить и
расширить свои знания по математике. Для тех, кто готовится к поступлению в высшие
учебные заведения. Кто понимает, что математику надо учить потому, что она «ум в
порядок приводит», и без нее невозможно стать специалистом в любой отрасли знаний.
К сожалению, изучению логарифмических уравнений с параметрами в программе
общеобразовательной школы уделяется незаслуженно мало внимания. а подобные
уравнения входят в сложную группу заданий, предлагаемых в рамках ЕГЭ, для решения
которых необходима хорошая теоретическая подготовка учащихся и уверенное владение
технологиями решения математических задач. Выпускник должен не только знать
обязательные этапы решения логарифмических уравнений с параметрами, но и хорошо
понимать их смысл и назначение, так как многие учащиеся понимают параметр как
«обычное число». Действительно, в некоторых задачах параметр можно считать
постоянной величиной, но эта постоянная величина принимает неизвестные значения.
Поэтому необходимо рассматривать задачу при всех возможных значениях этой
постоянной. В других задачах параметром бывает удобно объявить одну из неизвестных.
На ЕГЭ встречаются два типа задач с параметрами. Первый «для каждого значения
параметра найти все решения некоторого уравнения или неравенства». Второй «найти все
значения параметра, при каждом из которых решения уравнения или неравенства
удовлетворяют заданным условиям». Соответственно
И ответы в задачах этих двух типов различаются по существу. В задачах первого
типа ответ выглядит так: перечисляются все возможные значения параметра и для
каждого из этих значений записываются решения уравнения. В ответах второго типа задач
с параметром перечисляются все значения параметра, при которых выполнены условия
задачи.
Основная цель данной методической разработки: показать различные методы
решения нестандартных логарифмических уравнений с параметром, сделать
использование этих методов глубоко осмысленным.
2
При решении логарифмических уравнений с параметрами необходимо
придерживаться следующей схемы:
1. Найти область допустимых значений.
2. Решить уравнение (чаще всего выразить через ).
3. Сделать перебор параметра с учетом ОДЗ.
4. Проверить, удовлетворяют ли найденные корни уравнения условиям ОДЗ.
5. Записать ответ.
Задача 1.
В зависимости от значений параметра решить уравнение
.
Решение.
.
.
,
.
3
Ответ:
, при 0 при ,
.
Задача 2
При каких значениях сумма
и
будет равна 1 хотя бы при
одном значении? (ЕГЭ 2002г.)
Решение.
По условию уравнение
должно иметь хотя бы один
корень. Заметим, что для любых действительных значений
ОДЗ:
,
2
+ 5+ 6 – =0.
Пусть
. Тогда получим уравнение
, дискриминант
которого . Заметим, что при всех
Функция
задает семейство парабол, пересекающих ось абсцисс в
двух точках (ветви параболы направлены вверх). Абсцисса вершин парабол
.
Легко видеть, что только больший корень квадратного трехчлена может удовлетворять
условию
.
4
Задача3
При каких значениях параметра все корни уравнения
+2(
меньше 3?
Решение.
Область допустимых значений переменной х это . А так как по условию все корни
уравнения должны быть меньше 3, т.е. то . Значит,
.
Если обозначить
, то уравнение перепишется в виде равносильной
системы
При уравнение принимает вид , и т. о.
. Но это значение
противоречит условию.
Пусть . Тогда корни квадратного трехчлена
будут меньше 0, если совместна система
Ответ: .
Задача 4.
При каких значениях параметра сумма квадратов корней уравнения
больше 1.
Решение.
.
.
.
5
1).
, (
2).
, (
.
Уравнение имеет два корня, если
(*)
Учитывая, что
,
=
=
.
.(**)
Пересечем множества * и **, получим ответ.
Ответ:
.
Задача 5
При каких значениях параметра уравнение
имеет единственное решение.
Решение.
.
1)
2)
6
Ответ: .
Задача 6
При каких значениях параметра уравнение
имеет единственное решение?
Решение.
Рассматриваем систему, равносильную данному уравнению
.
1).
2).
{3,5}.
Ответ:
{3,5}.
Задача 7
Найти все значения , удовлетворяющие уравнению
при любом значении параметра .
Решение.
Так как уравнение должно иметь решения при любом значении параметра , то оно должно иметь
решения и при . Но при этом значении исходное уравнение принимает вид
7
.
.
.
, 5
,
2
,
.
Если подставить
в уравнение, получим
=2
, 1=1- верно для R.
Если же подставить
, то получим
,
.
То есть соотношение (*) справедливо не для всех значений параметра , только для .
Ответ: x=1.
Задача 8
Найти все значения , удовлетворяющие уравнению
при любом значении
Решение.
Если такое значение х существует, то оно будет удовлетворять уравнению при любом R, в том
числе и при .
Тогда при получим
, 1=2
,
,
,
. Оба найденные значения являются корнями уравнения (*).
Подставим теперь
в данное уравнение:
, 5
.
Но при выражение
, являющееся основанием логарифма, равно 0.
Значит,
не является корнем данного уравнения, ни при каких значениях
Подставим
в данное уравнение
,
.
Это равенство верно при любом R.
Ответ: .
8
Задача 9.
Найти все значения , для каждого из которых уравнение
имеет хотя бы один корень, принадлежащий промежутку [-1; 1).
Решение.
Ответ:
.
Задача 10.
Найти все значения , для каждого из которых уравнение
имеет
хотя бы один корень, принадлежащий промежутку (-1;2)
Решение.
.
9
Ответ:
.
Задача 11
При каких значениях параметра уравнение
—2=0 имеет два
корня, расстояние между которыми больше
.
Решение.
ОДЗ:
Предполагая, что эти условия выполнены и переходя к логарифмам по основанию 5,
преобразуем уравнение к виду
,
,
или
Если , то
Если то о дно из чисел
равно
.
Поэтому значения ,не удовлетворяют условию задачи.
Пусть , тогда уравнение может иметь два различных корня.
По условию
, т. е.
, ;-0,5)
Учитывая, что и ;-0,5)
, получаем ответ.
Ответ: ;-0,5)
.
10
Задача 12
При каких значениях уравнение
0 имеет два корня,
расстояние между которыми больше 8?
Решение.
ОДЗ:
.
.
.
.
Если
Если
, что не удовлетворяет ОДЗ.
Пусть , тогда уравнение имеет два корня.
по условию.
,
∞
∞
Учитывая, что получим ответ.
Ответ:
.
Мы рассмотрели разные способы решения задач. Однако предлагаемые способы решения
уравнений не сказочный ключ к решению любой задачи. Но они направляют мысль,
сокращают время поиска, формируют навыки решения.
Но «чтобы получить ощутимую пользу, ученик должен идти к цели не с завязанными
глазами, а зрячим: он должен воспринимать истину, не как готовый результат, а должен её
открывать. Ученик должен напрягать свои силы, ему ничто не должно доставаться даром.
Дается только тому, кто стремится». (А. Дистервег)