При каком наименьшем целом значении параметра а неравенство (a-1)x^2-2x-a>0 справедливо для любого x>3? (Желательно с объяснением)

(a-1)x^2-2x-a textgreater  0
Если a=1, то получим линейное неравенство:
-2x-1 textgreater  0

x textless  - frac{1}{2}
Полученный промежуток не включает в себя заданыый x textgreater  3.
Рассматриваем случай, когда a neq 1 - имеем квадратное неравенство.
Заданное неравенство ">0", в зависимости от знака старшего коэффициента общие решения неравенства можно записать в виде:
 - если старший коэффициент больше 0: xin(-infty;x_1)cup(x_2;+infty)
 - если старший коэффициент меньше 0: xin (x_3;x_4)
Вывод: необходимо рассмотреть случай с положительным старшим коэффициентом: a-1 textgreater  0, тогда a textgreater  1
Решаем неравенство. Приравниваем левую часть к нулю:
(a-1)x^2-2x-a=0

D_1=(-1)^2-(a-1)cdot(-a)=a^2-a+1
Получившийся дискриминант всегда больше 0, т.к. a^2-a+1=a^2-2cdot frac{1}{2} + frac{1}{4} - frac{1}{4} +1=(a- frac{1}{2} )^2+ frac{3}{4} textgreater  0
x= frac{1pm sqrt{a^2-a+1} }{a-1} 

Rightarrow xin(-infty; frac{1-sqrt{a^2-a+1} }{a-1} )cup( frac{1+sqrt{a^2-a+1} }{a-1} ;+infty)
Чтобы получившийся ответ включал интервал х>3, необходимо потребовать выполнение следующего условия:
 frac{1+sqrt{a^2-a+1} }{a-1}  leq 3

 frac{1+sqrt{a^2-a+1} -3(a-1)}{a-1}  leq 0

 frac{4-3a+sqrt{a^2-a+1} }{a-1}  leq 0
Так как в рассматриваемом случае a-1 textgreater  0, то можно перейти к следующему неравенству:
4-3a+sqrt{a^2-a+1}  leq 0

sqrt{a^2-a+1} leq 3a-4

begin{cases} a^2-a+1 leq (3a-4)^2  3a-4 textgreater  0 right end{cases}

begin{cases} a^2-a+1 leq 9a^2-24a+16  3a textgreater  4 right end{cases}

begin{cases}  8a^2-23a+15 geq 0  a textgreater   frac{4}{3}  right end{cases}

begin{cases}  ain(-infty;1]cup[ frac{15}{8} ;+infty)  a textgreater   frac{4}{3}  right end{cases}
Итоговое решение с учетом рассматриваемого ограничения a-1 textgreater  0: ain[ frac{15}{8} ;+infty)
Искомое минимальное целое значение a_{min; in Z}=2
Ответ: 2

Оцени ответ
Подпишись на наш канал в телеграм. Там мы даём ещё больше полезной информации для школьников!

Загрузить картинку
×