|
Разпределение на корените на квадратни уравнения и неравенства върху числовата ос – Основни типове задачи:
Зад. №1: За кои стойности на параметъра m числото 0 се намира между корените на уравнението 4x2 – 4(m – 1)x – 3m + 13 = 0.
Вижте упътване
Вижте решение
;
Зад. №2: За кои стойности на параметъра m числото – 5 е по-малко от корените на уравнението x2 + (3m – 1)x + 2m2 – 1 = 0.
Вижте упътване
Вижте решение
;
Зад. №3: За кои стойности на параметъра m корените на уравнението mx2–2(m–1)x+7m–3=0 са по-малки от числото 2.
Вижте упътване
Вижте решение
;
Зад. №4: За кои стойности на параметъра m точно един от корените на уравнението (2 – m)x2 – 2(3m – 2)x – 2m + 1=0, принадлежи на интервала от числа –3 и –2.
Вижте упътване
Вижте решение
Решение:
В задачата е показано само мястото на един от корените като мястото на другия не е уточнено (може да е наляво от числото – 3 или надясно от числото – 2). Затова използваме общата формула (7): 
;
Зад. №5: За кои стойности на параметъра m корените на уравнението mx2–2(m–6)x–m+15=0 принадлежат на интервала от числа –1 и 3.
Вижте упътване
Вижте решение
;
Зад. №6: При кои стойности на параметъра m корените на уравнението (m – 2)x2 – (3m – 1)x + 2m + 1 = 0 са по абсолютна стойност по-малки от 3?
Вижте упътване
Вижте решение
Решение:
От условието не става ясно дали уравнението е линейно или квадратно, затова разглеждаме случаите:
- Даденото уравнение е линейно, когато m – 2 = 0, т.е. m = 2. При тази стойност на параметъра проверяваме дали даденото уравнение има корен с исканото свойство: 0.x2 – (6 – 1)x + 4 + 1 = 0, т.е. x = 1 и абсолютната му стойност е по-малка от 3. Следователно m = 2 е решение на задачата.
- Даденото уравнение е квадратно, когато m – 2 ≠ 0, т.е. m ≠ 2. При тази стойност на параметъра даденото уравнение може да има единичен или двоен корен, като за тези корени е изпълнено |x1| < 3
– 3 < x1 < 3 и |x2| < 3 – 3 < x2 < 3 т.е. – 3 < x1 ≤ x2 < 3. Затова използваме Формула (4) и Фиг. 4:

От (1) и (2) следва, че всичките решения са m  (–∞; 1)  {2}  (7; +∞).
;
Зад. №7: Да се намерят стойностите на реалния параметър m, за които неравенството f(x) = mx2 +(m +1)x + m > 0 е изпълнено за всяко x > 1.
Вижте упътване
Използвайте Основна задача 2 в Тема „Разпределение на корените на квадратни уравнения и неравенства върху числовата ос” от Самоподготовката.
Вижте решение
Решение:
В случая имаме Основна задача 2. Коефициентът пред x2 зависи от параметъра затова разглеждаме случаите:
- Ако m = 0. Даденото неравенство е линейно и има решение 0x2 +(0 +1)x + 0 = x > 0 и очевидно е изпълнено за x > 1. Следователно m = 0 е решение на задачата.
- Нека сега m ≠ 0. Изследваме в зависимост от ориентацията на върха на параболата като разглеждаме случаите:
Параболата е с върха надолу (Фиг. 1), т.е. m > 0. Намираме дискриминантата D = (m + 1)2 – 4m2 = – 3m2 + 2m + 1 = (1 – m)(3m + 1). Изследваме според знакът на дискриминантата:
- При
. Таблица №1 в тема „Квадратни неравенства” от Самоподготовката и от графика I на Фиг. 1 се вижда, че щом знаците на a и f(x) са еднакви, то неравенството f(x) > 0 е изпълнено за всяко x, следователно то е изпълнено и за всяко x > 1. Като засечем с (I) получаваме, че при m (1; +∞) неравенството f(x) > 0 е изпълнено за всяко x > 1. Това са решенията в този случай.
- При D ≤ 0 (графика II на Фиг. 1). Неравенството f(x) > 0 е изпълнено за ?x > 1, ако за корените x1 и x2 на уравнението f(x) = 0 е изпълнено условие (10) от Основна задача 2:
 Като засечем с (I) получаваме, че при m (0; 1] неравенството f(x) > 0 е изпълнено за всяко x > 1. Това са решенията в този случай.
От обединението на (1) и (2) следва, че при m (0; +∞) неравенството f(x) > 0 е изпълнено за всяко x > 1.
Параболата е с върха нагоре (Фиг. 2), т.е. m < 0. В зависимост от знака на дискриминантата D разглеждаме случаите:
- При
. Таблица №1 в тема „Квадратни неравенства” от Самоподготовката и от графика I на Фиг. 1 се вижда, че щом знаците на a и f(x) са различни, то неравенството f(x) > 0 няма решение, следователно неравенството f(x) > 0 няма решение и за x > 1. Това са решенията в този случай.
- При D ≤ 0 (графика II на Фиг. 1). От Фигурата се вижда, че в този случай решенията на неравенството f(x) > 0 са крайният интервал (x1; x2), и очевидно, f(x) > 0 не е изпълнено за всяко x > 1. Това са решенията в този случай.
От обединението на (1) и (2) следва, че при m < 0 неравенството f(x) > 0 няма решение за x > 1.
От обединението на (I) и (II) следва, че при m (0; +∞) неравенството f(x) > 0 е изпълнено за всяко x > 1.
От обединението на (A) и (B) следва, че при m  [0; +∞) неравенството f(x) > 0 е изпълнено за всяко x > 1.
;
Зад. №8: Да се намерят всички стойности на параметъра m, при които неравенството f(x) = (m – 1)x2 + (2m – 3)x + m – 3 > 0 има поне едно решение по-малко от 1.
Вижте упътване
Използвайте Основна задача 6 в Тема „Разпределение на корените на квадратни уравнения и неравенства върху числовата ос” от Самоподготовката.
Вижте решение
Решение:
Ще решим задачата по два начина:
I начин
Имаме Основна задача 6. Разглеждаме случаите:
- При m – 1 = 0, т.е. m = 1 даденото неравенство е линейно. Заместваме в него и получаваме: 0.x2 + (2 – 3)x + 1 – 3 > 0 с решения x < – 2. Условието се изпълнява, затова правим извода, че m = 1 е решение.
- При m – 1 ≠ 0, т.е. m ≠ 1 даденото неравенство е квадратно. Намираме
D = (2m – 3)2 – 4(m – 3)(m – 1) = 4m – 3. Променяме условието като търсим стойностите на параметъра m, при които неравенството f(x) > 0 няма решение в интервала (–∞; 1).Изследваме според знака на D:
- При a > 0, т.е. m – 1 >> 0 или m > 1 параболата е с върха надолу. Неравенството f(x) > 0 няма решение в интервала от числа (–∞; 1), ако за корените x1 и x2 на уравнението f(x) = 0 е изпълнено x1 ≤ –∞ > 1 ≤ x2. Очевидно това е невъзможно. Следователно при m > 1 неравенството f(x) > 0 неможе да няма решения в интервала (–∞; 1). Следователно при m > 1 неравенството f(x) > 0 има поне едно решение в интервала (–∞; 1).
При a < 0 т.е. m – 1 < 0, т.е. m < 1 параболата е с върха нагоре (Фиг. 2). В зависимост от D можем да имаме случаите:
- При
. Таблица №1 в тема „Квадратни неравенства” от Самоподготовката и от графика I на Фиг.2 се вижда, че щом знаците на a и f(x) са различни, то неравенството f(x) > 0 няма решение. Засичаме с (II) и получаваме, че при m ≤ неравенството f(x) > 0 няма решение и в (–∞; 1). Изключваме тези стойности от целия интервал (–∞; +∞) и получаваме, че при неравенството f(x) > 0 има поне едно решение в (–∞; 1).
- При
, неравенството f(x) > 0 няма решения в интервала (–∞; 1), ако за корените x1 и x2 на уравнението f(x) = 0 e изпълнена Формула (17) от Основна задача 6:
 Засичаме с (II) и получаваме, че няма стойности на параметъра m, при която неравенството f(x) > 0 да няма решение в (–∞; 1).
От (I) и (II) следва, че при неравенството f(x) > 0 има поне едно решение в (–∞; 1).
От (А) и (В) следват крайните решения, т.е. при  неравенството f(x) > 0 има поне едно решение в (–∞; 1).
II начин
Разглеждаме два случая:
- При m – 1 = 0, т.е. m = 1 даденото неравенство е линейно. Заместваме в него и получаваме: 0.x2 + (2 – 3)x + 1 – 3 > 0 с решения x < – 2. Условието се изпълнява, затова правим извода, че m = 1 е решение.
При m – 1 ≠ 0, т.е. m ≠ 1 даденото неравенство е квадратно. Коефициентът a = m – 1 пред x2 се анулира при m = 1, а дискриминантата D = 4m – 3 при m = . Всички случаи на параболата на функцията f(x) за различните стойности на m са представена на Фиг. 3.
Разглеждаме случаите:
- При m ≤
от Таблица №1 в тема „Квадратни неравенства” от Самоподготовката и от графиките представени на а), б) и в) на Фиг. 3 се вижда, че даденото неравенство f(x) > 0 няма решение, следователно то няма решение и в интервала (–∞; 1)
- При
, за да бъде изпълнено условието на задачата, имаме следните възможности (графика в) от Фиг. 3):
. Засичаме с (II) и получаваме, че в този случай няма стойности на m, при които неравенството f(x) > 0 да има решение в интервала (–∞; 1).

- При m > 1 от графика г) на Фиг. 3 виждаме, че условието на задачата се изпълнява за всяко m (разбира се за всяко m > 1.
От (А) и (В) следват крайните решения, т.е. при  неравенството f(x) > 0 има поне едно решение в (–∞; 1).
;
|