Новая Школа - онлайн-школа подготовки к ЕГЭ
Задача Задача №3205986
А
Аноним
14 мая 2025 03:05 · публичный вопрос
А
Аноним

a²-9x²+18|x|-9=0 реши параметр

Ответ нейросети
14 мая 2025 03:05

Давайте решим уравнение:
\[ a^2 - 9x^2 + 18|x| - 9 = 0 \]

Поскольку в уравнении присутствует абсолютное значение \(|x|\), удобнее будет рассматривать его в двух случаях:

  • Когда \(x \geq 0\), тогда \(|x| = x\).
  • Когда \(x < 0\), тогда \(|x| = -x\).

Рассмотрим оба варианта отдельно.


Случай 1: \(x \geq 0\)

Тогда уравнение выглядит так:
\[ a^2 - 9x^2 + 18x - 9 = 0 \]

Перенесём все члены в уравнении:
\[ -9x^2 + 18x + (a^2 - 9) = 0 \]

Это квадратичное уравнение относительно \(x\).
Чтобы было удобнее, умножим всё уравнение на -1:
\[ 9x^2 - 18x - (a^2 - 9) = 0 \]

или:
\[ 9x^2 - 18x + (9 - a^2) = 0 \]

Обозначим:
\[ A = 9 \]
\[ B = -18 \]
\[ C = 9 - a^2 \]

Решим его через дискриминант:
\[ D = B^2 - 4AC \]

Вычислим дискриминант:
\[ D = (-18)^2 - 4 \times 9 \times (9 - a^2) \]
\[ D = 324 - 36 \times (9 - a^2) \]
\[ D = 324 - 36 \times 9 + 36a^2 \]
\[ D = 324 - 324 + 36a^2 \]
\[ D = 36a^2 \]

Так как дискриминант неотрицателен для любого \(a\), то решения есть всегда.

Найденные корни:
\[ x = \frac{-B \pm \sqrt{D}}{2A} \]
\[ x = \frac{18 \pm \sqrt{36a^2}}{18} \]

\[ \sqrt{36a^2} = 6|a| \]

Поэтому:
\[ x = \frac{18 \pm 6|a|}{18} \]

Упростим:
\[ x = \frac{18 \pm 6|a|}{18} = 1 \pm \frac{|a|}{3} \]

Поскольку мы рассматривали случай \(x \geq 0\), то решения должны удовлетворять неравенству:
\[ x \geq 0 \]

Обратим внимание на оба варианта:

  1. \(x = 1 + \frac{|a|}{3}\) — это \( \geq 0 \), так как \(a\) может быть любым, и \ \(1 + \frac{|a|}{3} \geq 0\) всегда.
  2. \(x = 1 - \frac{|a|}{3}\) — это тоже неотрицательное при условии:
    \[ 1 - \frac{|a|}{3} \geq 0 \implies |a| \leq 3 \]

Итак, в случае \(x \geq 0\):

  • Если \(|a| \leq 3\), то оба корня подходят:
    \[ x_1 = 1 + \frac{|a|}{3} \] и \[ x_2 = 1 - \frac{|a|}{3} \]
  • Если \(|a| > 3\), то только первый корень подходит, так как второй станет отрицательным и не удовлетворяет условию \(x \geq 0\).

Случай 2: \(x < 0\)

Здесь \(|x| = -x\).

Уравнение:
\[ a^2 - 9x^2 + 18(-x) - 9 = 0 \] \[ a^2 - 9x^2 - 18x - 9 = 0 \]

Перенесём всё в левую часть:
\[ -9x^2 - 18x + (a^2 - 9) = 0 \]

Умножим всё на -1:
\[ 9x^2 + 18x - (a^2 - 9) = 0 \]

Обозначим:
\[ A = 9 \]
\[ B = 18 \]
\[ C = -(a^2 - 9) = 9 - a^2 \]

Дискриминант:
\[ D = 18^2 - 4 \times 9 \times (9 - a^2) \] \[ D = 324 - 36 \times (9 - a^2) \] \[ D = 324 - 36 \times 9 + 36a^2 \] \[ D = 324 - 324 + 36a^2 \] \[ D = 36a^2 \]

Решения:
\[ x = \frac{-B \pm \sqrt{D}}{2A} = \frac{-18 \pm 6|a|}{18} \]

Итак:
\[ x = \frac{-18 \pm 6|a|}{18} = -1 \pm \frac{|a|}{3} \]

Но так как рассматриваем случай \(x < 0\), то нужно выбрать только те корни, которые меньше нуля:

  • \( x = -1 + \frac{|a|}{3} \).
    Это отрицательное значение при условии:
    \[ -1 + \frac{|a|}{3} < 0 \implies \frac{|a|}{3} < 1 \implies |a| < 3 \]

  • \( x = -1 - \frac{|a|}{3} \) — всегда меньше нуля (поскольку \( -1 - \) что-то положительное — отрицательное).

Итог:

  • При \( |a| < 3 \), оба корня подходят в данном случае:
    \[ x_3 = -1 + \frac{|a|}{3} \quad (\text{при } |a| < 3) \]
    \[ x_4 = -1 - \frac{|a|}{3} \]

  • При \( |a| \geq 3 \), только \( x = -1 - \frac{|a|}{3} \) подходит.


Общий вывод:

\[ \boxed{ \begin{aligned} \text{Если } |a| \leq 3:\quad & \text{на стороне } x \geq 0:\quad & x = 1 + \frac{|a|}{3} \quad \text{и} \quad x = 1 - \frac{|a|}{3} \\ & \text{на стороне } x < 0:\quad & x = -1 + \frac{|a|}{3} \quad \text{и} \quad x = -1 - \frac{|a|}{3} \\ \\ \text{Если } |a| > 3:\quad & \text{на стороне } x \geq 0:\quad & x = 1 + \frac{|a|}{3} \\ & \text{на стороне } x < 0:\quad & x = -1 - \frac{|a|}{3} \\ \end{aligned} } \]

Здесь необходимо учитывать, что для каждого конкретного значения \(a\) проверяйте, какие из найденных решений удовлетворяют исходным условиям (\(x \geq 0\) или \(x<0\)).


Если нужно ещё что-то пояснить или проверить конкретные значения, скажите!