Каковы все значения параметра a, при каждом из которых уравнение x^2 - 2ax + a^2 + 2a - 6 = 0 имеет два различных корня, принадлежащих отрезку [-3; 3]?
Алгебра 11 класс Параметрические уравнения значения параметра a уравнение x^2 - 2ax + a^2 + 2a - 6 два различных корня отрезок [-3; 3] алгебра 11 класс
Для того чтобы уравнение x^2 - 2ax + a^2 + 2a - 6 = 0 имело два различных корня, необходимо выполнить два условия:
Начнем с нахождения дискриминанта. Дискриминант D для квадратного уравнения Ax^2 + Bx + C = 0 вычисляется по формуле:
D = B^2 - 4ACВ нашем случае:
Теперь подставим значения A, B и C в формулу для дискриминанта:
D = (-2a)^2 - 4 * 1 * (a^2 + 2a - 6)Упрощаем:
D = 4a^2 - 4(a^2 + 2a - 6)Раскроем скобки:
D = 4a^2 - 4a^2 - 8a + 24Таким образом, получаем:
D = -8a + 24Для того чтобы дискриминант был положительным, требуется:
-8a + 24 > 0Решим это неравенство:
-8a > -24 a < 3Теперь перейдем ко второму условию: корни уравнения должны принадлежать отрезку [-3; 3]. Найдем корни уравнения с помощью формулы корней квадратного уравнения:
x1,2 = (2a ± √D) / 2Подставим значение D:
x1,2 = (2a ± √(-8a + 24)) / 2Упрощаем:
x1,2 = a ± √(-2a + 6)Теперь найдем условия для того, чтобы оба корня находились в интервале [-3; 3].
Корни будут в пределах отрезка, если:
-3 ≤ a - √(-2a + 6) ≤ 3 и -3 ≤ a + √(-2a + 6) ≤ 3Рассмотрим первое неравенство:
Решим первое неравенство:
√(-2a + 6) ≥ a + 3Квадратируем обе части (заметим, что -2a + 6 ≥ 0, чтобы корень был определен):
-2a + 6 ≥ (a + 3)²Раскроем скобки:
-2a + 6 ≥ a² + 6a + 9Переносим все в одну сторону:
0 ≥ a² + 8a + 3Решим это квадратное неравенство. Найдем корни уравнения a² + 8a + 3 = 0 с помощью дискриминанта:
D = 8² - 4 * 1 * 3 = 64 - 12 = 52Корни:
a1,2 = (-8 ± √52) / 2Теперь подставим значение корней:
a1 = -4 + √13, a2 = -4 - √13Найдем интервал, в котором выполняется неравенство 0 ≥ a² + 8a + 3. Это будет между корнями:
-4 - √13 ≤ a ≤ -4 + √13Теперь решим второе неравенство:
-3 ≤ a + √(-2a + 6)Решим его:
√(-2a + 6) ≥ -3 - aКвадратируем обе стороны:
-2a + 6 ≥ (-3 - a)²Раскроем скобки:
-2a + 6 ≥ 9 + 6a + a²Переносим все в одну сторону:
0 ≥ a² + 8a + 3Как мы уже нашли, это неравенство выполняется в интервале:
-4 - √13 ≤ a ≤ -4 + √13Теперь нам нужно учесть, что a < 3. Однако, поскольку -4 - √13 и -4 + √13 уже меньше 3, это условие не накладывает дополнительных ограничений.
Таким образом, все значения параметра a, при которых уравнение x^2 - 2ax + a^2 + 2a - 6 = 0 имеет два различных корня, принадлежащих отрезку [-3; 3], находятся в интервале:
-4 - √13 ≤ a ≤ -4 + √13