19

Решение: Четыре корня уравнения

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 19 · Уравнения с параметрами
ВысокаяФИПИ421A63Развёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 8 шагов
Условие

Найдите все значения $a$, при каждом из которых уравнение $\left|x^2+a^2-6x-4a\right|=2x+2a$ имеет четыре различных корня.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

8 шагов
1

Правая часть исходного уравнения должна быть неотрицательной:

$$2x+2a\ge 0\quad\Longleftrightarrow\quad x\ge -a$$
2

Раскрываем модуль. Получаем две совокупности условий:

$$\begin{cases}x^2-6x+a^2-4a=2x+2a,\\x\ge -a\end{cases}\quad\text{или}\quad\begin{cases}x^2-6x+a^2-4a=-2x-2a,\\x\ge -a\end{cases}$$
3

После преобразования получаем два квадратных уравнения:

$$x^2-8x+a^2-6a=0\quad\text{и}\quad x^2-4x+a^2-2a=0$$
4

Для первого уравнения дискриминант равен $D_1=4(-a^2+6a+16)$, а корни имеют вид $x=4\pm\sqrt{-a^2+6a+16}$. Два различных корня существуют и оба удовлетворяют условию $x\ge-a$ при

$$a\in(-2,-1]\cup[0,8)$$
5

Для второго уравнения дискриминант равен $D_2=4(-a^2+2a+4)$, а корни имеют вид $x=2\pm\sqrt{-a^2+2a+4}$. Два различных допустимых корня существуют при

$$a\in(1-\sqrt{5},-1]\cup[0,1+\sqrt{5})$$
6

Оба уравнения должны иметь по два допустимых корня. Пересечение найденных промежутков равно

$$a\in(1-\sqrt{5},-1]\cup[0,1+\sqrt{5})$$
7

Корни двух квадратных уравнений могут совпасть только при $x=-a$, поскольку разность их левых частей равна $-4(x+a)$. Подстановка $x=-a$ даёт условие

$$2a(a+1)=0\quad\Longleftrightarrow\quad a=-1\ \text{или}\ a=0$$

При $a=-1$ или $a=0$ имеется общий корень, поэтому четырёх различных корней нет. Эти значения исключаем.

Ответ

a\in(1-\sqrt{5},-1)\cup(0,1+\sqrt{5})

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не учитывать условие $2x+2a\ge0$ при раскрытии модуля.

Проверить только существование действительных корней, но не проверить условие $x\ge-a$.

Не исключить значения $a=-1$ и $a=0$, при которых два корня совпадают.

Закрепить приёмВ теме «Уравнения с параметрами» ещё 61 задача — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 19 ЕГЭ, математика, профиль

Разбор этой задачи разложен на 8 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Уравнения с параметрами»: в ней 62 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.