2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Найти значения, удовлетворяющие условию
Сообщение13.11.2019, 21:53 


13/11/19
2
Доброго времени суток, уважаемые форумчане.
В процессе поисков интересных задач наткнулся на любопытный образчик, который представляю вашему вниманию.

Цитата:
Найти все значения параметра $b$, при которых уравнение $b(x+1)^2+2-x^2=0$ имеет два различных корня, принимая в расчёт, что параметр $b$ может быть только натуральным числом.

Личный ход рассуждений:
  1. Сначала необходимо упростить выражение в левой части уравнения:
    $b(x+1)^2+2-x^2=0$
    $b(x^2+2x+1)+2-x^2=0$
    $bx^2+2bx+b+2-x^2=0$
    $(b-1)x^2+2bx+b+2=0$
  2. В итоге получилось квадратное уравнение вида $ax^2+px+q=0$, где в рассматриваемом случае $a=b-1$, $p=2b$, $q=b+2$.
  3. Известен факт, что у квадратного уравнения есть два различных корня, если дискриминант его квадратного трёхчлена положителен. Следовательно, для решения задачи необходимо найти дискриминант $D$ квадратного трёхчлена уравнения и затем решить неравенство $D>0$ для нахождения $b$, удовлетворяющих условию.
  4. Дискриминант полученного при первом шаге квадратного трёхчлена вычисляется по формуле $D=p^2-4aq$. После подстановки значений для $a$, $p$ и $q$ необходимо раскрыть скобки и привести подобные:
    $D=(2b)^2-4(b-1)(b+2)$
    $D=4b^2-4(b^2+2b-b-2)$
    $D=4(b^2-(b^2+b-2))$
    $D=4(b^2-b^2-b+2)$
    $D=4(-b+2)$
    $D=4(2-b)$
  5. Теперь необходимо решить неравенство $D>0$.
    $4(2-b)>0$
    Произведение двух множителей больше нуля тогда и только тогда, когда у этих множителей одинаковые знаки - или они оба положительные, или они оба отрицательные. Так как $4>0$ (положительное число), то выражение $2-b$ также должно быть больше нуля. Чтобы это выполнялось, $b$ должно быть меньше двух. Но раз у нас $b$ - натуральное число, то значение, удовлетворяющее такому неравенству, только одно: единица.

Казалось бы, можно брать и записывать ответ, но если мы поставим единицу в исходное уравнение, тогда получится, что его дискриминант будет равен нулю, следовательно, будет один корень.

Прошу помощи в нахождении ошибки в моём рассуждении - вроде бы, всё логично, а результат на выходе неверный.

С уважением,
-Exp.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти значения, удовлетворяющие условию
Сообщение13.11.2019, 22:08 
Заслуженный участник


10/01/16
2318
Exponenced
При $b=1$ логика рассуждения нарушена: в этом случае уравнение - не квадратное...

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти значения, удовлетворяющие условию
Сообщение13.11.2019, 22:08 


05/09/16
12061
Exponenced в сообщении #1425826 писал(а):
Казалось бы, можно брать и записывать ответ, но если мы поставим единицу в исходное уравнение, тогда получится, что его дискриминант будет равен нулю,

Если подставить $b=1$ в
Exponenced в сообщении #1425826 писал(а):
$D=(2b)^2-4(b-1)(b+2)$

То получим $D=4$

Но при $b=1$ нет квадратного уравнения, а есть уравнение первой степени, а у такого всегда только один корень.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти значения, удовлетворяющие условию
Сообщение13.11.2019, 23:12 


13/11/19
2
DeBill в сообщении #1425829 писал(а):
Exponenced
При $b=1$ логика рассуждения нарушена: в этом случае уравнение - не квадратное...

Так-то оно так, но это роли в решении не играет.

wrest в сообщении #1425830 писал(а):
Exponenced в сообщении #1425826 писал(а):
Казалось бы, можно брать и записывать ответ, но если мы поставим единицу в исходное уравнение, тогда получится, что его дискриминант будет равен нулю,

Если подставить $b=1$ в
Exponenced в сообщении #1425826 писал(а):
$D=(2b)^2-4(b-1)(b+2)$

То получим $D=4$

Но при $b=1$ нет квадратного уравнения, а есть уравнение первой степени, а у такого всегда только один корень.

Моя вина, не уточнил, какое уравнение называю исходным. Под исходным уравнением имеется в виду $b(x+1)^2+2-x^2=0$.

То есть, если уравнение перестаёт быть квадратным, такая логика на него не работает?
Каким методом тогда решать подобные задачи?

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти значения, удовлетворяющие условию
Сообщение13.11.2019, 23:46 


05/09/16
12061
Exponenced в сообщении #1425845 писал(а):
Каким методом тогда решать подобные задачи?

Так и решать как вы, но следить за применимостью метода. Уравнение называют квадратным если коэффициент при квадрате ненулевой. Только тогда "играет" дискриминант и все такое. Вы получили ограничение на параметр $b$ и оказалось что при нём у исходного уравнения один корень. Значит, если под натуральными понимать целые положительные числа, то ваша задача решения не имеет.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 5 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group