РУҚА
19

Решение: Параметр и число корней

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 19 · Текстовые задачи
ВысокаяФИПИFD16D2Развёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 10 шагов
Условие

Найдите все значения $a$, при каждом из которых уравнение $(x-1)a^2-(x^3-2x^2+3x-2)a-x^4+3x^3-2x^2=0$ имеет ровно два 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

10 шагов
1

Сгруппируем слагаемые и разложим левую часть на множители:

$$(x-1)\left(a^2-(x^2-x+2)a-x^2(x-2)\right)=0$$
2

Следовательно, $x=1$ является корнем исходного уравнения при любом значении $a$. Обозначим второй множитель через $Q(x)$ и умножим его на $-1$, не изменяя его корней:

$$Q(x)=x^3+(a-2)x^2-ax-a^2+2a$$
3

Дискриминант кубического многочлена $Q(x)$ равен:

$$\Delta=4a(a-1)^2(a-4)^2$$
4

Если $a<0$, то $\Delta<0$, поэтому уравнение $Q(x)=0$ имеет ровно один действительный корень. Он не равен $1$, поскольку $Q(1)=-(a-1)^2\ne0$. Вместе с корнем $x=1$ получаем ровно два различных корня исходного уравнения.

$$a<0$$
5

При $a>0$, $a\ne1,4$, имеем $\Delta>0$, поэтому $Q(x)=0$ имеет три различных действительных корня. Значит, исходное уравнение имеет не менее трёх различных корней.

6

Проверим значения, при которых дискриминант равен нулю. При $a=0$ получаем:

$$Q(x)=x^3-2x^2=x^2(x-2)$$
7

При $a=0$ корни исходного уравнения имеют вид $x=0$, $x=1$, $x=2$, то есть различных корней три.

8

При $a=4$ кубический многочлен имеет два различных действительных корня, ни один из которых не равен $1$, поскольку $Q(1)=-(4-1)^2\ne0$. Поэтому вместе с корнем $x=1$ получается три различных корня.

9

При $a=1$ имеем:

$$Q(x)=x^3-x^2-x+1=(x-1)^2(x+1)$$

В этом случае корни исходного уравнения — $x=1$ и $x=-1$, то есть ровно два различных корня.

Ответ

a\in(-\infty,0)\cup\{1\}

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

Где здесь ошибаются

Не учитывать, что $x=1$ является корнем исходного уравнения при любом $a$.

Считать кратные корни различными.

Не проверять отдельно значения $a=0$, $a=1$ и $a=4$, при которых дискриминант кубического многочлена равен нулю.

Делать вывод только по знаку дискриминанта, не проверяя совпадение корня с $x=1$.

Закрепить приёмВ теме «Текстовые задачи» ещё 89 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 19 ЕГЭ, математика, профиль

Разбор этой задачи разложен на 10 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Текстовые задачи»: в ней 90 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.