РУҚА
Тапсырмалар № 18, 19 · ЕГЭ

Квадратное неравенство с двумя параметрами

Алгоритм шешімдер квадратных неравенств, в которых коэффициенты зависят от двух параметров
6 мин чтенияҚиындық: Обновлено 27 қыркүйек 2026

Квадратное неравенство с двумя параметрами — это неравенство вида \(a(m,n)x^2+b(m,n)x+c(m,n)>0\) или с другим знаком, где \(x\) является переменной, а \(m\) и \(n\) — параметры. Басты бет тапсырма состоит в том, чтобы описать множество значений \(x\) для всех допустимых пар \((m,n)\) или найти пары параметров, при которых выполняется дополнительное условие.

1. Что нужно исследовать

Сначала отделяют переменную \(x\) от параметров \(m\) и \(n\). При каждом фиксированном значении параметров получается обычное квадратное неравенство. Однако вид решения может измениться: старший коэффициент может обращаться в ноль, дискриминант может быть положительным, нулевым или отрицательным, а корни могут менять порядок.

D
Квадратное неравенство с двумя параметрами

Это неравенство, содержащее переменную \(x\) во второй степени и два параметра, например \(A(m,n)x^2+B(m,n)x+C(m,n)\ge 0\). Параметры считают фиксированными числами, но заранее неизвестными.

T
Главное правило разбиения

Всегда отдельно рассматривайте случай \(A(m,n)=0\). Только при \(A(m,n)\ne0\) неравенство действительно является квадратным. Далее исследуйте дискриминант \(D=B^2-4AC\), знак \(A\) и требуемый знак выражения.

2. Универсальный алгоритм

  1. Перенесите все слагаемые в одну часть и приведите выражение к виду \(A x^2+B x+C\,\square\,0\), где \(A\), \(B\), \(C\) зависят только от параметров.
  2. Найдите особые случаи: \(A=0\), а иногда также \(B=0\). После подстановки решите получившееся линейное или постоянное неравенство.
  3. При \(A\ne0\) вычислите дискриминант \(D=B^2-4AC\) и определите знак параболы.
  4. Если \(D>0\), найдите корни и расположите их на числовой оси. Если корни содержат параметры, отдельно выясните, какой из них меньше.
  5. Составьте ответ по параметрам. Границы включаются только при знаках \(\ge\) немесе \(\le\) и при наличии соответствующего корня.
\[D=B^2-4AC,\qquad x_{1,2}=\frac{-B\pm\sqrt{D}}{2A}\]

При \(A>0\) ветви параболы направлены вверх: выражение положительно вне промежутка между корнями и отрицательно внутри. При \(A<0\) картина меняется на противоположную. Если \(D<0\), знак выражения совпадает со знаком \(A\) для всех \(x\); если \(D=0\), выражение имеет знак \(A\) всюду, кроме единственной точки касания с осью.

−4−3−2−11234−4−224681012xy0y = x² − 4
График \(y=x^2-4\): при \(A>0\) выражение отрицательно между корнями и положительно вне их.
Знак квадратного трёхчлена

Для \(A>0\) и двух корней \(x_1<x_2\): \(Ax^2+Bx+C>0\) при \(x<x_1\) немесе \(x>x_2\), а \(Ax^2+Bx+C<0\) при \(x_1<x<x_2\). Для \(A<0\) знаки меняются местами. Полезно повторить знак квадратного трёхчлена и метод интервалов для кратных корней.

3. Как работать с двумя параметрами

Два параметра чаще всего появляются в коэффициентах разными способами: один параметр определяет старший коэффициент, а другой входит в свободный член или дискриминант. Удобно сначала найти границы между режимами. Ими являются уравнения \(A=0\) и \(D=0\). На плоскости \((m,n)\) эти уравнения делят область параметров на части. Внутри каждой части знаки \(A\) и \(D\) постоянны, поэтому алгоритм шешімдер одинаков.

\[A(m,n)=0\quad\text{и}\quad D(m,n)=0 — основные границы разбиения плоскости параметров.\]

Если требуется найти все параметры, при которых неравенство имеет ровно \(k\) решений, нужно считать не отдельные корни, а промежутки на числовой оси. Например, при строгом неравенстве и \(D=0\) единственный корень не входит в ответ, поэтому множество решений может быть всей числовой осью без одной точки.

Микропроверка

Для каких условий выражение \(Ax^2+Bx+C\) положительно при всех \(x\)?

4. Разобранный пример

Решим неравенство \((m-1)x^2-2mx+m+1\ge0\) в зависимости от параметра \(m\). Здесь присутствует один параметр, но тот же приём непосредственно применяется и к двум: второй параметр просто входит в коэффициенты.

№
Пример экзаменационного типа

Іздеу множество шешімдер неравенства \((m-1)x^2-2mx+m+1\ge0\) при всех значениях \(m\).

1
Выделяем старший коэффициент и рассматриваем особое значение.
\(\displaystyle A=m-1.\quad m=1\Rightarrow -2x+2\ge0\Rightarrow x\le1.\)
2
Теперь предполагаем \(m\ne1\) и вычисляем дискриминант.
\(\displaystyle D=(-2m)^2-4(m-1)(m+1)=4m^2-4(m^2-1)=4.\)
3
Дискриминант положителен при любом \(m\ne1\), значит, имеются два различных корня.
\(\displaystyle x_{1,2}=\frac{2m\pm2}{2(m-1)}=\frac{m\pm1}{m-1}.\)
4
Упрощаем корни и определяем их порядок.
\(\displaystyle x_1=\frac{m+1}{m-1},\qquad x_2=1.\quad x_1-1=\frac{2}{m-1}.\)
5
При \(m>1\) имеем \(1<x_1\), ветви направлены вверх, поэтому берём внешние промежутки.
\(\displaystyle m>1:\quad x\in(-\infty,1]\cup\left[\frac{m+1}{m-1},+\infty\right).\)
6
При \(m<1\) имеем \(x_1<1\), ветви направлены вниз, поэтому для знака \(\ge0\) берём промежуток между корнями.
\(\displaystyle m<1:\quad x\in\left[\frac{m+1}{m-1},1\right].\)

Итак, ответ состоит из трёх случаев: отдельный случай \(m=1\), случай \(m<1\) и случай \(m>1\). В задачах с двумя параметрами аналогично появятся области вида \(m<1\), \(m>1\), а также дополнительные границы, полученные из условия \(D=0\).

Қорытындыны көрсету примера Жауап
\[\boxed{\begin{cases}x\le1,&m=1,\\[2mm]x\in\left[\dfrac{m+1}{m-1},1\right],&m<1,\\[3mm]x\in(-\infty,1]\cup\left[\dfrac{m+1}{m-1},+\infty\right),&m>1.\end{cases}}\]

5. Геометрический смысл

Уравнение \(A(m,n)x^2+B(m,n)x+C(m,n)=0\) задаёт границы, при которых меняется число пересечений графика с осью \(Ox\). Условие \(D=0\) означает касание оси, а \(A=0\) — переход от параболы к прямой. Поэтому графический подход особенно полезен, когда один параметр задаёт сдвиг, а другой — наклон или направление ветвей.

Приём для громоздного дискриминанта

Не раскрывайте скобки без необходимости. Сначала вынесите общий множитель, сгруппируйте выражения по одному параметру и попробуйте представить дискриминант как квадрат или произведение. Это часто сразу показывает знак \(D\).

Если коэффициенты зависят от двух параметров, иногда выгодно рассматривать не плоскость \((m,n)\), а жаңа параметр, например \(t=m+n\) немесе \(t=mn\). Такая замена допустима, если после неё легко восстановить ограничения на исходные параметры.

6. Частые ошибки

!
Что проверять перед ответом

1) Нельзя применять формулу корней, пока не рассмотрен случай \(A=0\). 2) Нельзя считать, что \(x_1<x_2\) без проверки: при делении на выражение с параметром знак может измениться. 3) При \(D=0\) один корень является кратным, и интервалы зависят от строгости неравенства. 4) При делении на \(A\) обязательно учитывайте его знак. 5) Не смешивайте переменную \(x\) и параметры: параметры не выбираются после нахождения \(x\), если условие тапсырма требует шешімдер для всех их значений.

  • Проверен случай обращения старшего коэффициента в ноль.
  • Найдены и исследованы условия \(D>0\), \(D=0\), \(D<0\).
  • Определено направление ветвей параболы.
  • Корни упорядочены с учётом знака выражения с параметрами.
  • Концы промежутков включены или исключены правильно.

Для более сложных тапсырма полезно повторить квадратное неравенство с параметром, а также общую технику неравенств с параметрами. Если в выражении появляется знаменатель, переходите к рациональному неравенству с параметром и отдельно учитывайте область допустимых значений.

Самопроверка

Q
Жылдам тест по теме

Проверьте себя

~ 2 мин4 вопроса
Вопрос 1 / 4
Вопрос 1 из 4 · алгоритм
Что исследуют первым в неравенстве \(A x^2+B x+C\ge0\)?
Главное за минуту

Главное

  • Рассматривайте отдельно случай \(A=0\), затем исследуйте дискриминант.
  • Границы разбиения пространства параметров задаются условиями \(A=0\) и \(D=0\).
  • Знак выражения определяется направлением ветвей, числом корней и строгостью неравенства.
  • При двух параметрах удобно разбивать плоскость параметров на области с постоянными знаками \(A\) и \(D\).
  • Всегда проверяйте порядок параметрических корней и включение концов промежутков.