Найдите все значения параметра a при каждом из которых уравнение x^4+2x^3-4x^2-2ax+4a-a^2=0 имеет не менее трех корней.

Показать ответ

Ответ:

SUPERMODEL

05.10.2020 01:24

$x^4+2x^3-4x^2-2ax+4a-a^2=0 \\ x^4-a^2+2x^3-4x^2-2ax+4a=0 \\ (x^2-a)(x^2+a)+2x^2(x-2)-2a(x-2)=0 \\ (x^2-a)(x^2+a)+2(x-2)(x^2-a)=0 \\ (x^2-a)(x^2+a+2(x-2))=0 \\ (x^2-a)(x^2+a+2x-4))=0 \\ (x^2-a)(x^2+2x+a-4)=0 \\ (x- \sqrt{a} )(x+ \sqrt{a} )(x^2+2x+a-4)=0$
произведение равно нулю, когда хотя бы один из множителей равен нулю, а остальные имеют смысл.

Уравнение четвертой степени может иметь максимум 4 действительных различных корня: x₁; x₂; x₃; x₄
Первые два корня: x₁=√a и x₂=-√a
квадратное уравнение: x²+2x+a-4=0

1)имеет два корня, если дискриминант больше нуля (D>0)
2)имеет один корень, если D=0
3)не имеет корней, если D<0

3-ий случай нас не интересует, так как исходное уравнение будет иметь только два корня: x₁=√a и x₂=-√a

анализируем исходное уравнение,
если x₁=x₂ => √a=-√a => a=0
тогда квадратное уравнение x²+2x+a-4=0 - должно иметь два корня, (причем ни один из этих корней не должен равняться нулю) чтобы было хотя бы 3 корня у исходного уравнения

$1) \left \{ {{a=0} \atop {D\ \textgreater \ 0}} \right. \ \ \textless \ =\ \textgreater \ \ \left \{ {{a=0} \atop {4-4*(a-4)\ \textgreater \ 0}} \right. \ \ \textless \ =\ \textgreater \ \ \left \{ {{a=0} \atop {4-4a+16\ \textgreater \ 0}} \right. \ \ \textless \ =\ \textgreater \ \ \left \{ {{a=0} \atop {20\ \textgreater \ 4a}} \right. \ \\ \\ \ \textless \ =\ \textgreater \ \ \left \{ {{a=0} \atop {a\ \textless \ 5}} \right.\ \ \textless \ =\ \textgreater \ \ a=0$
то есть a=0 подходит для нашего условия.

рассматривать a<0, нет смысла, так как x₁=√a и x₂=-√a
"а" под квадратным корнем, значит "а" должно быть больше или равно нулю.
Если x₁≠ x₂ , тогда "а" может быть любым положительным числом (а>0)
и уже будет два корня. Следовательно квадратное уравнение может иметь один или два корня, чтобы всего было не менее 3-х корней.

$2) \ \left \{ {{a\ \textgreater \ 0} \atop {D \geq 0}} \right. \ \ \textless \ =\ \textgreater \ \ \left \{ {{a\ \textgreater \ 0} \atop {a \leq 5}} \right. \ \ \textless \ =\ \textgreater \ \ 0\ \textless \ a \leq 5$

c учетом того, что а=0 или а∈(0;5], получается, что а∈[0;5]

НО и это еще не все!

Уравнение четвертой степени может иметь меньше 3-х корней, если
х₁=х₃ и х₂=х₄

или наоборот:
х₁=х₄ и х₂=х₃

Найдем корни квадратного уравнения: х₃ и х₄

$x^2+2x+a-4=0 \\ \\ D=4-4(a-4)=4(1-a+4)=4(5-a) \\ \sqrt{D} = \sqrt{4(5-a)}=2 \sqrt{5-a} \\ \\ x_{3,4}= \frac{-2^+_-2 \sqrt{5-a} }{2} =-1^+_- \sqrt{5-a} \\ \\ 3) \ \left \{ {{x_1=x_3} \atop {x_2=x_4}} \right. \ \ \textless \ =\ \textgreater \ \ \left \{ {{ \sqrt{a} =-1+ \sqrt{5-a} } \atop {- \sqrt{a}=-1- \sqrt{5-a} }} \right. \ \ \textless \ =\ \textgreater \ \ \left \{ {{ \sqrt{a}+1= \sqrt{5-a} } \atop { \sqrt{a}=1+ \sqrt{5-a} }} \right. \ \ \textless \ =\ \textgreater \ \ \\ \\ \ \textless \ =\ \textgreater \ \ \left \{ {{a+2 \sqrt{a} +1=5-a} \atop {a=1+2 \sqrt{5-a}+5-a }} \right. \ \ \textless \ =\ \textgreater \ \$
$\ \textless \ =\ \textgreater \ \ \left \{ {{2 \sqrt{a}=4-2a} \atop {2 \sqrt{5-a}=2a-4 }} \right. \ \ \textless \ =\ \textgreater \ \ \left \{ {{ \sqrt{a} =2-a} \atop { \sqrt{5-a}=a-2 }} \right. \ \ \textless \ =\ \textgreater \ \$

Дальше можешь сам(а) дорешать и убедится, что решений у этой системы нет

$4) \ \left \{ {{x_1=x_4 \atop {x_2=x_3}} \right. \ \ \textless \ =\ \textgreater \ \ \left \{ {{ \sqrt{a}=-1- \sqrt{5-a} } \atop {- \sqrt{a} =-1+ \sqrt{5-a} }} \right. \ \ \textless \ =\ \textgreater \ \ \left \{ {{ \sqrt{a}+ \sqrt{5-a} =-1 } \atop {\sqrt{a}+ \sqrt{5-a} =1}} \right.$

эта система так же не имеет решений.

Были рассмотрены все случаи (по-моему мнению)

ОТВЕТ: а∈[0;5]

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Алгебра