/Szkoła średnia/Równania/Kwadratowe/Z parametrem/Nierówności z pierwiastkami

Zadanie nr 3556525

Dana jest funkcja kwadratowa  2 f (x) = x − 2(k + 7)x − k − 7 określona dla dowolnego x ∈ R . Wyznacz wszystkie wartości parametru k , dla których funkcja y = f(x ) ma dwa różne miejsca zerowe należące do przedziału (− 3,1 ) .

Wersja PDF

Rozwiązanie

Sprawdźmy najpierw, kiedy równanie ma dwa różne pierwiastki.

 2 0 < Δ = 4 (k+ 7 ) + 4(k + 7) / : 4 0 < k2 + 1 5k+ 56 Δ = 225 − 22 4 = 1 −-15−--1- −-15-+-1- k1 = 2 = − 8, k2 = 2 = −7 k ∈ (− ∞ ,− 8) ∪ (− 7,+ ∞ ).

Zastanówmy się teraz jak zapisać informację o tym, że oba pierwiastki są w przedziale (− 3,1) . Na pewno wierzchołek paraboli musi być w tym przedziale (bo znajduje się w środku między pierwiastkami). Zatem

 b-- − 2a ∈ (− 3,1) k+ 7 ∈ (−3 ,1) / − 7 k ∈ (−1 0,− 6).

W połączeniu z warunkiem na Δ -ę daje to

k ∈ (− 10,− 8)∪ (− 7 ,− 6 ).

To jednak nie koniec, bo nawet jak wierzchołek jest w przedziale (− 3,1 ) to pierwiastki mogą być na zewnątrz tego przedziału. Aby tak nie było, wartości funkcji w końcach przedziału muszą być dodatnie – wiemy już, że wartość w wierzchołku jest ujemna (warunek z Δ -ą), więc w takiej sytuacji pierwiastki będą musiały być w przedziale (− 3,1) .

 44 0 < f(− 3 ) = 9+ 6(k+ 7)− (k+ 7 ) = 5k+ 44 ⇐ ⇒ − -5-< k 0 < f(1 ) = 1− 2(k+ 7)− (k+ 7 ) = − 3k− 20 ⇐ ⇒ k < − 20. 3

Zatem

 ( ) 4-4 20- k ∈ − 5 ,− 3 .

W połączeniu z wcześniej otrzymanym warunkiem mamy więc

 ( ) ( ) 44- 20- k ∈ − 5 ,− 8 ∪ − 7 ,− 3 .

 
Odpowiedź:  ( 44 ) ( 20) k ∈ − 5 ,−8 ∪ − 7,− 3

Wersja PDF
spinner