logowanie

matematyka » forum » forum zadaniowe - szkoła ponadpodstawowa » zadanie

Liczby rzeczywiste, zadanie nr 3548

ostatnie wiadomości  |  regulamin  |  latex

AutorZadanie / Rozwiązanie

konciaq
postów: 145
2013-11-25 19:16:00

Dla jakich wartości parametru m równanie:
a) |x+1|=mx ma rozwiazanie
b) |x-1|+|x+1|=m nie ma rozwiazania
c) |x+1|-|x-1|=mx+m-2 ma nieskonczenie wiele rozwiazan?


mimi
postów: 171
2013-11-25 19:56:30

a.) $|x + 1| = mx$

Po lewej mamy wartość bezwzględną, po prawej więc musimy mieć liczbę nieujemną:

$mx \ge 0$

Oznacza to, że dla $ m = 0$ znak przy $x$ nie ma znaczenia i istnieje jedno rozwiązanie: $x = -1$

Dla $m > 0$, $x > 0$
Stąd x + 1 > 0, a więc:

$x + 1 = mx$
$x - mx = 1$
$x (1 - m) = 1$
$x = \frac{1}{1 - m}$

Przede wszystkim, $m \neq 1$. Poza tym, założyliśmy, że x jest dodatnie, więc i 1 - m musi być dodatnie, stąd m < 1
$m \in (0, 1)$

Gdy $m < 0$, $x < 0$
A więc $x + 1 < 1$

Tu musimy rozważyć dwa przypadki: $x \ge -1$ i $x < -1$

Gdy $x \ge -1$
$|x + 1| = x + 1$
$x + 1 = mx$
$x(1 - m) = 1$
$x = \frac{1}{1 - m}$

Założyliśmy, że $m$ jest ujemne, więc $1 - m $ musi być dodatnie - prawa strona jest więc dodatnia, ale lewa z założeń ujemna, więc w tym przypadku nie ma rozwiązania.

Zaś dla $x \le -1$
$|x + 1| = -x - 1$
$-x - 1 = mx$
$-x - mx = -1$
$-x (1 + m) = -1$
$x = \frac{1}{1 + m}$

Aby x było ujemne, 1 + m musi również być ujemne, stąd$ m < -1$, założyliśmy jednak, że $x \le -1$, więc $|x| \ge 1$
Aby $|\frac{1}{1 + m}| \ge 1$, musi zachodzić $|1 + m| \le 1$,
$-1 - m \le 1$
$-m \le 2$
$m \ge -2$

A więc w tym przypadku$m \in <-2, -1)$

Ostatecznie, $m \in <-2, -1) \cup <0, 1)$


mimi
postów: 171
2013-11-25 23:12:42

b.) $|x - 1| + |x + 1| = m$
Przede wszystkim po lewej stronie mamy sumę dwóch liczb nieujemnych, więc rozwiązanie nie będzie istniało dla ujemnego m. Aby m było równe 0, obie liczby po lewej musiałyby być równe 0, co nie jest możliwe, ponieważ są one sobie różne.

Sprawdźmy, czy istnieje jakieś dodatnie m, dla którego rozwiązanie nie istnieje.

Gdy $x < -1$
$-x + 1 -x - 1 = m$
$x = -\frac{1}{2} m$
$m > 2$

Gdy $x \in <-1; 1>$
$-x + 1 + x + 1 = m$
$m = 2$

Gdy $x > 1$
$x - 1 + x + 1 = m$
$x = \frac{1}{2} m$
$m > 2$

Jak widać, rozwiązanie nie istnieje, gdy $m < 2$


mimi
postów: 171
2013-11-25 23:22:14

c.) $|x + 1| - |x - 1|= mx + m - 2$

Gdy $x \le -1 $
$-x - 1 + x - 1 = mx + m - 2$
$mx + m = 0$
$mx = - m$
$x = -1$

Tylko jedno rozwiązanie bez względu na wartość parametru m.

Gdy $x \in (-1, 1)$
$x + 1 + x - 1 = mx + m - 2$
$2x = mx + m - 2$
$m(x + 1) = 2(x + 1)$
$m = 2$

Równanie staje się tożsamościowe (a więc ma nieskończenie wiele rozwiązań) dla $m = 2$

Gdy $x \ge 1$
$x + 1 - x + 1= mx + m - 2$
$mx + m = 4$
$x = \frac{4 - m}{m}$
Tu więc może być co najwyżej jedno rozwiązanie.

strony: 1

Prawo do pisania przysługuje tylko zalogowanym użytkownikom. Zaloguj się lub zarejestruj





© 2019 Mariusz Śliwiński      o serwisie | kontakt   drukuj