4.5. Використання формул Вієтта

Приклад. Знайти значення параметра , при яких відношення коренів рівняння

дорівнює двом.

Маємо систему рівнянь

Оскільки шукаємо тільки значення параметра , то вилучаємо невідомі. Маємо рівняння:

.

Останнє рівняння має розв'язок ,.

При з рівняння знаходимо,. Прирівняння має розв'язок:,.

Приклад. Знайти добуток значень параметра , за яких торба коренів рівняння

дорівнює сумі квадратів його коренів.

З формул Вієтта знаходимо рівності

Останнє рівняння можна записати у вигляді

Виключаючи , отримаємо рівняння для

.

Приклад. Знайти ціле значення параметра , при якому рівняння

має рівні корені.

Квадратне рівняння має рівні корені, якщо дискримінант дорівнює нулю. Розв’яжемо рівняння

,

знаходимо ,. Відповідь.

Приклад. Знайти торбу кубів коренів рівняння

.

Можна знайти корені рівняння і обчислимо торбу кубів коренів

.

Таку ж відповідь можна отримати з допомогою формул Вієтта

.

Функція називається симетричною, якщо вона не змінюється при довільній перестановці аргументів, так як.

Коефіцієнт наведеного квадратного рівняння

.

є симетричними функціями від коренів рівняння.

Завжди можна довільну симетричну функцію через основні симетричні функції,. Це було виконано в попередньому прикладі.

Приклад. При яких значеннях параметра торба квадратів коренів рівняння

буде мінімальною?

Використовуючи формули Вієтта, знаходим

.

Знаходимо дискримінант рівняння

.

Оскільки при довільних значеннях параметра виконується нерівність, те немає обмежень на значення параметра. Торба квадратів коренів приймає найменше значення 1 при.

Приклад. При якому значенні параметра торба квадратів коренів рівняння

приймає найменше значення?

Знаходимо дискримінант рівняння (12)

.

З умови знаходимо, що рівняння (12) маємо рішення лише при. Знаходимо торбу квадратів коренів рівняння (12) по формулах Вієтта

.

Найменше значення лінійна функція може приймати лише на кінці відрізка.

Оскільки , те

досягається при .

Приклад. При яких значеннях параметра рівняння

,

має загальний корінь?

Запишемо рівняння Вієтта

і покладемо . Крім значенняотримаємо. Рівняння

,

мають загальний корінь .

Другий спосіб розв'язку прикладу складається в наступному.

Нехай — загальний корінь рівняння. Маємо систему алгебраїчних рівнянь

(13)

Виключимо . Для цього помножимо другу рівняння наі віднімемо з першого рівняння. Приходимо до рівняння

.

При рівняння (13) не має дійсних розв’язків.

Виключаючи , отримаємо рівняння для параметра

, .

При рівняння (13) не мають спільного кореня. Прирівняння (13) має спільний корінь.

Приклад. Знайти значення параметра , при якому один з корнів рівняння

(14)

утроє менше одного з корнів рівняння

(15)

Розв’язок. Нехай — корінь рівняння (14),— корінь рівняння (15). Маємо систему рівняння

з якої знаходимо . Підставляючив рівняння (14), приходимо до рівняння для

.

При рівняння (14) має корінь, а рівняння (15) має корінь.

При рівняння (14) має корінь, а рівняння (15) має корінь.

4.6. Розміщення корнів квадратного рівняння

Розв’язок задач і розташування коренів квадратного рівняння

,(16)

спирається на ті, що графіком функції являється парабола, яка випукла вниз приі випукла нагору при.

Приведемо прості теореми і розташування коренів квадратного рівняння (16).

Теорема 1. Якщо , те на інтервалізнаходиться один корінь рівняння (16).

Теорема 2. Якщо , те крапкалежить між корнів рівняння (16).

Теорема 3. Якщо , те відрізоклежить між корнів рівняння (16).

Теорема 4. Якщо , те корні рівняння (16) лежати на півосі.

Теорема 5. Якщо , те корні рівняння (16) лежати на півосі.

Теорема 6. Якщо , те корні рівняння (16) лежати на інтервалі.

Приклад. Знайти значення параметра , при яких два корні рівняння

існують і належати інтервалу (0; 3).

Графік функції винний перетинати або торкатися вісьу крапках, які розташовані з права від крапки. Томові маємо нерівності,,, які мають розв'язки.

Другий спосіб розв'язку полягає у відшуканні найменшого кореня квадратного рівняння

і розв'яжемо нерівності , що також приводимо до нерівності.

Приклад. Знайти значення параметра , при яких рівняння

має розв'язок.

Позначимо і отримаємо квадратне рівняння

. (17)

Вихідні рівняння мають розв'язки, якщо рівняння (17) має корінь . Застосуємо загальний метод розв'язку. Дискримінант рівняння (17).

.

Томові рівняння (17) при довільних значеннях параметра має дійсні розв'язки. Функціядосягає найменшого значення при.

Рівняння (17) буде мати два розв'язки на відрізку [0; 1] якщо виконуються нерівності

, ,.

Ці нерівності несумісні, так як не мають загального розв'язку. Томові рівняння (17) не може мати два кореня на відрізку [0; 1] при будь-якому значенні параметра .

Розглянемо всі другі можливості.

Якщо , те рівняння (17) має корінь.

Якщо , те рівняння (17) має один корінь на інтервалі (0; 1). Звідси випливає, що при умові, так як прирівняння (17) має корінь на інтервалі (0; 1). Остаточно отримаємо, що прирівняння (17) має корінь на відрізку [0; 1], а вихідні рівняння мають дійсні розв'язки.

У даному прикладі можна було б зразу розв'язати рівняння (17)

.

Умова приводимо до нерівності.

Приклад. При яких значеннях параметра корні квадратного рівняння

позитивні.

Знайдемо дискримінант рівняння

.

Отже, корені рівняння існують при довільних значеннях параметра . Вершина параболиспівпадає значення. Для того, щоб корні рівняння були позитивними необхідно і достатньо, щоб виконувались нерівності

Звідси випливає, що корні квадратного рівняння позитивні при .

У цьому прикладі можна знайти корні

, .

З нерівності знаходимо умови.