Παραμετρικό σύστημα ανισώσεων

Συντονιστής: exdx

Άβαταρ μέλους
Al.Koutsouridis
Δημοσιεύσεις: 1816
Εγγραφή: Πέμ Ιαν 30, 2014 11:58 pm
Τοποθεσία: Αθήνα

Παραμετρικό σύστημα ανισώσεων

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Al.Koutsouridis » Δευ Απρ 17, 2023 7:04 pm

Να βρείτε όλες τις τιμές της παραμέτρου a, για κάθε μία από τις οποίες η λύση του συστήματος

\displaystyle{\left\{\begin{matrix} 
a+3x \leq 12 
\\  
a+4x \geq x^2 
\\  
a \leq x 
\end{matrix}\right.}

είναι ευθύγραμμο τμήμα (στον άξονα των πραγματικών αριθμών) μήκους 2.



Λέξεις Κλειδιά:
vgreco
Δημοσιεύσεις: 81
Εγγραφή: Σάβ Φεβ 19, 2022 6:22 pm

Re: Παραμετρικό σύστημα ανισώσεων

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από vgreco » Πέμ Μάιος 02, 2024 11:41 am

Al.Koutsouridis έγραψε:
Δευ Απρ 17, 2023 7:04 pm
Να βρείτε όλες τις τιμές της παραμέτρου a, για κάθε μία από τις οποίες η λύση του συστήματος

\displaystyle{\left\{\begin{matrix} 
a+3x \leq 12 
\\  
a+4x \geq x^2 
\\  
a \leq x 
\end{matrix}\right.}

είναι ευθύγραμμο τμήμα (στον άξονα των πραγματικών αριθμών) μήκους 2.
Ισοδύναμα, το σύστημα γράφεται:

\displaystyle{ 
\begin{aligned} 
\left\{\begin{matrix} 
a + 3x \leq 12 \\  
a + 4x \geq x^2 \\  
a \leq x 
\end{matrix}\right. 
\Leftrightarrow 
\left\{\begin{matrix} 
a \le x \leq 4 - \dfrac{a}{3} \\[0.15in] 
x^2 - 4x - a \le 0 
\end{matrix}\right. 
&\Leftrightarrow 
\left\{\begin{matrix} 
a \le x \leq 4 - \dfrac{a}{3} \\[0.15in] 
2 - \sqrt{a + 4} \le x \le 2 + \sqrt{a + 4} 
\end{matrix}\right. 
\\[0.15in] 
&\Leftrightarrow 
x \in \biggl[ \max \Bigl\{ a, 2 - \sqrt{a + 4} \Bigr\}, \min \Bigl\{ 4 - \dfrac{a}{3}, 2 + \sqrt{a + 4} \Bigr\} \biggr] 
\end{aligned} 
}

όπου δεχόμενοι ότι το σύστημα έχει λύση υποθέσαμε ότι:

\displaystyle{ 
\begin{aligned} 
\left\{ 
\begin{aligned} 
&a + 4 \ge 0 \\[0.05in] 
&a \le 4 - \dfrac{a}{3} \\[0.05in] 
&2 - \sqrt{a + 4} \le 2 + \sqrt{a + 4} 
\end{aligned} 
\right. 
\Leftrightarrow 
\boxed{a \in [-4, 3]} 
\end{aligned} 
}

και φυσικά πως το διάστημα που ανήκει το x είναι καλώς ορισμένο. Όμως:

\displaystyle{ 
\begin{aligned} 
\bullet \; 
\min \Bigl\{ 4 - \dfrac{a}{3}, 2 + \sqrt{a + 4} \Bigr\} 
= \dfrac{1}{2} \Biggl( 6 - \dfrac{a}{3} + \sqrt{a + 4} - \biggl| 2 - \dfrac{a}{3} - \sqrt{a + 4} \biggr| \Biggr) 
= 
\left\{ 
\begin{aligned} 
&4 - \dfrac{a}{3}, \quad &\text{ \textgreek{αν} } a \in [0, 3] \\ 
&2 + \sqrt{a + 4}, \quad &\text{ \textgreek{αν} } a \in [-4, 0] 
\end{aligned} 
\right. 
\end{aligned} 
}

\displaystyle{ 
\begin{aligned} 
\bullet \; 
\max \Bigl\{ a, 2 - \sqrt{a + 4} \Bigr\} 
= \dfrac{1}{2} \biggl( 2 + a - \sqrt{a + 4} +  \Bigr| 2 - a - \sqrt{a + 4} \Bigr| \biggr) 
= 
\left\{ 
\begin{aligned} 
&a, &\text{ \textgreek{αν} } a \in [0, 3] \\ 
&2 - \sqrt{a + 4},  &\text{ \textgreek{αν} } a \in [-4, 0] 
\end{aligned} 
\right. 
\end{aligned} 
}

αφού οι παραστάσεις στις απόλυτες τιμές φθίνουν γνήσια και έχουν (μοναδική) ρίζα το 0.

Εύκολα τώρα, βρίσκω πως το πλάτος του διαστήματος που βρίσκεται το x εχει μήκος 2 αν και μόνο αν \boxed{a = \dfrac{3}{2}} ή \boxed{a = -3}.


Απάντηση

Επιστροφή σε “ΑΛΓΕΒΡΑ Β'”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 2 επισκέπτες