159. Уравнения с параметром.
Пусть дано равенство с переменными
Если ставится задача для каждого действительного значения а решить это уравнение относительно х, то уравнение
называется уравнением с переменной х и параметром а.
Решить уравнение с параметром а — это значит для каждого значения а найти значения х, удовлетворяющие этому уравнению.
Пример 1. Решить уравнение
Решение. Рассмотрим прежде всего те значения параметра, которые обращают в нуль коэффициент при х (при этих значениях параметра невозможно деление обеих частей уравнения на коэффициент при
при остальных значениях параметра такое деление возможно). Такими значениями являются
При
уравнение принимает вид
. Это уравнение не имеет корней. При
данное уравнение принимает вид
корнем его служит любое действительное число. При
уравнение можно преобразовать к виду
откуда находим
Таким образом, если
, то уравнение не имеет корней; если
то корнем служит любое действительное число; если
Пример 2. Решить уравнение
Решение. Выделим особо значение параметра
. Дело в том, что при
данное уравнение не является квадратным, а при
оно квадратное. Значит, решать его в каждом из этих случаев надо по-своему. При
уравнение принимает вид
откуда находим
. В случае а
для квадратного уравнения выделим те значения параметра, при которых дискриминант уравнения обращается
в нуль. Имеем
Значит,
значение параметра, на которое нам надо обратить внимание.
Если
и, следовательно, уравнение не имеет действительных корней; если
, то
и мы получаем:
если
, то
и мы получаем
Итак, если
то действительных корней нет; если
, то
Пример 3. При каких значениях параметра а уравнение
имеет два различных отрицательных корня?
Решение. Так как уравнение должно иметь два различных действительных корня
его дискриминант должен быть положительным. Имеем:
Значит, должно выполняться неравенство
. По теореме Виета имеем:
Поскольку по условию
то
В итоге мы приходим к системе неравенств (см. п. 177):
Из первого неравенства системы находим (см. п. 180, 183):
из второго:
из третьего:
. С помощью координатной прямой (рис. 72) находим, что либо
либо