Аватар
Алгебра, опубликовано 2018-08-22 23:37:43 by Гость

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.

Аватар
Ответ оставил Гость

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
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"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]

Вопрос
Не нашли ответа?
Если вы не нашли ответа на свой вопрос, или сомневаетесь в его правильности, то можете воспользоваться формой ниже и уточнить решение. Или воспользуйтесь формой поиска и найдите похожие ответы по предмету Алгебра.