Dla jakich wartości parametru a zbiór rozwiązań nierówności x² − 3x + 2 < 0 jest zawarty w zbiorze rozwiązań nierówności ax² − (3a+ 1)x + 3 > 0 ?

Dla jakich wartości parametru a zbiór rozwiązań nierówności x² − 3x + 2 < 0 jest zawarty w zbiorze rozwiązań nierówności ax² − (3a+ 1)x + 3 > 0 ?
Odpowiedź

szukamy zbioru rozwiązań nierówności: x² − 3x + 2 < 0 po wyliczeniu delty i pierwiastków rozłożymy nierówność kwadratową na czynniki i będziemy mieć: (x-1)(x-2)<0 ramiona paraboli są skierowane do góry i przechodzi ona przez 1 i przez 2... tak więć x∈(1,2) zastanawiamy się więc jakie "a" należy wybrać, żeby w zbiorze rozwiązań "ax² − (3a+ 1)x + 3 > 0" był zawarty zbiór x∈(1,2) bez względu na wszystko nasza druga funkcja przechodzi przez punkt (0,3) gdyż c=3... teraz rozłóżmy sobie to zadanie na dwa przypadki: 1⁰ "a" jest ujemne 2⁰ "a" jest dodatnie gdy a jest ujemne to zbiorem rozwiązań będzie wszystko pomiędzy przecięciami. Szukamy x₁, x₂ takich by b=-(3a+1) oraz c=3: x₁+x₂=-b/a x₁*x₂=c/a x₁+x₂=(3a+1)/a x₁*x₂=3/a a=3/x₁*x₂ --> x₁ i x₂ mają różne znaki x₁+x₂=(3a+1)/a a(x₁+x₂)=3a+1 a(x₁+x₂)-3a=1 a(x₁+x₂-3)=1 a=1/(x₁+x₂-3) mamy trzy niewiadome więc potrzebujemy jeszcze przynajmniej jednego równania... oto one: Δ=b²-4ac Δ=(-(3a+ 1))² - 4a*3 Δ=9a²+6a+1-12a Δ=9a²-6a+1 Δ=(3a-1)² √Δ=|3a-1| jako, że "a" jest ujemne to wartość w wartości bezwzględnej też jest ujemna, wiec: √Δ=-(3a-1)=-3a+1 x₁=(-b-√Δ)/2a x₁=[(3a+1)-(-3a+1)]/2a x₁=6a/2a=3 x₂=(-b+√Δ)/2a x₂=[(3a+1)+(-3a+1)]/2a x₂=2/2a=1/a wstawiamy to do któregoś z poprzednich równań: a=3/x₁*x₂ a=3/(1/a)*3 a=1/(1/a) --> a=a - niezbyt to pomogło, ale wiemy, że chwilowo jest ok Podobnie się stanie dla podstawienia pod równanie "a=1/(x₁+x₂-3)". Co z tym fantem zrobić? Zastanówmy się: punkt c(3,0) jest niezależny od a... tak samo stało się z x₁ który jest punktem (0,3) - ten też jest kompletnie niezależny od a (więc występuje zawsze!) skoro x₂=1/a to jest ujemne. Każda! parabola przechodząca przez te dwa punkty (3,0) oraz (0,3) gdzie x₂<0 zawiera w sobie przedział x∈(1,2). Tak więc z tego punktu wiemy, że a∈(-∞,0) Teraz zajmijmy się a dodatnim: 2⁰ Tutaj problem robi się pozornie większy bo x₂ boże być mniejsze od x₁, ale też może być większe. "a" jest dodatnie więc ramiona mamy skierowane do góry - przedział od x₁ do x₂ więc nie należy do zbioru wartości. tak czy siak prawdą absolutną będzie dla nas: x₁=3 x₂=1/a --> x₂>0 a>0 b=-(3a+1) c=3 należą punkty (0,3) oraz (3,0) Zauważmy, że dla x₂ z zakresu od 0 do 2 w zbiorze wartości nie zawiera się cały przedział (1,2) - jak to pokazać? Jeśli x₂2. dla x₁ dodatnich z poza przedziału (0,2) wszystko jest ok gdyż albo będzie nie wchodził nam przedział (x₂,3) gdzie x₁>2 albo nie będzie wchodził przedział (3,x₂), a to już nas kompletnie nie obchodzi. więc odpowiedzią jest (dla "a" dodatniego), że x₂>2, a z tego wynika: x₂=1/a a=1/x₂ a<½ zróbmy jakieś sprawdzenie co do tego by mieć pewność... załóżmy, że a=⅓, wtedy: ⅓x² - (3*⅓+ 1)x + 3 > 0 ⅓x² - (1+1)x + 3 > 0 ⅓x² -2x + 3 > 0 Δ=b²-4ac=4-4*⅓*3=4-4=0 x₀=-b/2a=2/⅔=3 wtedy rozwiązaniami są R - {3} co się całkowicie zgadza z założeniami gdyż przedział (1,2) należy. Tak więc odpowiedzią jest: a∈(-∞,0) dla ujemnych a a∈(0,½) dla dodatnich a co można zapisać: a∈(-∞,½) - {0} Tak się zastanawiam czy masz analizę matematyczną... bo zadania są właściwie pod ten dział studiów (mało liczenia - dużo myślenia) :P

Dodaj swoją odpowiedź