Zbiór informacji z matematyki oraz fizyki przygotowany przez Szkołę Maturzystów
Przykład:
Zbadaj liczbę rozwiązań równania ze względu na wartość parametru m:
|x2-2x-3|=m
Najłatwiej będzie tu zastosować metodę graficzną, polega ona na
narysowaniu wykresu funkcji: y=|x2-2x-3|
Teraz, uproszczając, traktujemy nasze m jako y, więc mamy:
Jeżeli m (-∞,0) ma 0 rozwiązań,
Jeżeli m=0, to ma 2 rozwiązania,
Jeżeli m(0,4), ma 4 rozwiązania,
Jeżeli m=4, ma 3 rozwiązania,
Jeżeli m(4,+ ∞) ma 2 rozwiązania.
Przykład: Dla jakich wartości parametru m równanie –x2+(m-3)|x|=0,25(m2-1) nie ma rozwiązań.
Na początek przerzućmy wszystko na jedną stronę:
–x2+(m-3)|x|-0,25(m2-1)=0,
Korzystamy ze zmiennej pomocniczej t=|x|, więc mamy
-t2+(m-3)t-0,25(m2-1)=0, pamiętając że t>0,
Teraz musimy się zastanowić kiedy to równanie nie będzie miało rozwiązań?
Na pewno gdy ∆<0, wynika z twierdzenia o miejscach zerowych.
Jeżeli ∆=0, to aby równanie pierwotne nie miało rozwiązań to t0<0,
A jeżeli ∆>0, to aby równanie pierwotne nie miało rozwiązań, dwa rozwiązania
-t2+(m-3)t-0,25(m2-1)=0 muszą być ujemne, tutaj skorzystamy ze wzorów Viete’a, by otrzymać kolejne warunki:
t1+t2<0
t1*t2>0, suma dwóch liczb ujemnych jest ujemna, ale iloczyn takich liczb będzie dodatni.
Mamy 3 przypadki, każdy obliczamy z osobna a potem sumujemy przedziały rozwiązań tego zadania:
Pierwszy przypadek:
∆<0:
∆=(m-3)2-4*(-1)*((-0,25)(m2-1)
∆=m2-6m+9-m2+1
∆=-6m+10, teraz obliczamy nasz warunek:
-6m+10<0
-6m<-10
m>, pierwszy przypadek obliczony.
Drugi przypadek:
∆=0
t0<0
Deltę mamy już obliczoną, przyrównujemy ją do zera:
-6m+10=0
m=
t0<0:
, teraz część wspólną, czyli mamy że drugi przypadek jest spełniony jeżeli m=
Trzeci przypadek:
∆>0
, t1+t2<0
t1*t2>0
Deltę już mamy więc ∆>0 jeżeli m<,
t1+t2=
m-3<0
m<3
t1*t2=0,25(m2-1)
0,25(m2-1)>0
m2-1>0
m2>1
m>1 lub m<-1
Wyznaczając część wspólną mamy że trzeci warunek jest spełniony jeżeli
m (-∞,-1) (1,),
Teraz sumujemy to co mamy:
m>
m=
m (-∞,-1) (1,), Wyznaczając sumę tych przedziałów formujemy odpowiedź:
Równanie nie ma rozwiązań jeżeli m (-∞,-1) (1, +∞).
1. Zbadaj liczbę rozwiązań równania ze
względu na wartość parametru m (m R):
a) 2
b) 2
Odp. a)
brak rozwiązań dla ; dwa rozwiązania dla ; trzy rozwiązania dla ; cztery rozwiązania
dla
b)
brak rozwiązań dla ; dwa rozwiązania dla ; trzy rozwiązania dla , cztery rozwiązania
dla
2. Dla jakich wartości parametru m równanie x2 2
ma dwa różne rozwiązania?
Odp.
3. Dla jakich wartości parametru równanie 2
ma tyle samo rozwiązań dodatnich co ujemnych?
Odp.
4. Dla jakich wartości parametru równanie 2
2
nie ma rozwiązań?
Odp.