C5 Найдите все значения a , при каждом из которых наименьшее значение функции f(x) = `+`(`*`(4, `*`(`^`(x, 2))), `*`(4, `*`(a, `*`(x))), `*`(`^`(a, 2)), `-`(`*`(2, `*`(a))), 2) на множестве `>=`(abs(x), 1) не меньше 6. 

Решение 

0@0<5B@ 

 8AC=>: 

0 :: Интересует поведение квадратичной функции 

`and`(y = f(x), `and`(f(x) = `+`(`*`(4, `*`(`^`(x, 2))), `*`(4, `*`(a, `*`(x))), `*`(`^`(a, 2)), `-`(`*`(2, `*`(a))), 2), `+`(`*`(4, `*`(`^`(x, 2))), `*`(4, `*`(a, `*`(x))), `*`(`^`(a, 2)), `-`(`*`(2,...
Поскольку первый коэффициент у функции положителен, то ветви её параболы направлены вверх, а своего наименьшего значения  
f (x) достигает в точке минимума, свопадающей с  абсциссой вершины 

x[0] = `+`(`-`(`*`(`/`(1, 2), `*`(a)))), `and`(y[0] = f(`+`(`-`(`*`(`/`(1, 2), `*`(a))))), f(`+`(`-`(`*`(`/`(1, 2), `*`(a))))) = `*`(2, `+`(1, `-`(a)))) 

Линия вершин проходит, например, через точки (0;2) и (1;6)  (при a = 0 и a = -2, соответственно).  

Составим её уравнение: 

iff(iff(iff(`/`(`*`(`+`(x, 0)), `*`(`+`(1, 0))) = `/`(`*`(`+`(y, `-`(2))), `*`(`+`(6, -2))), x = `*`(`+`(y, `-`(2)), `/`(1, 4))), `+`(`*`(4, `*`(x))) = `+`(y, `-`(2))), y = `+`(`*`(4, `*`(x)), 2)) 

Особенность задачи состоит в том, что поведение функции y = f (x) следует рассматривать на множестве `>=`(abs(x), 1) , т.е. на промежутках (−∞ ; −1] и [1 ; +∞) . 

Если точка x[0] попала в указанные промежутки, то наименьшее значение достигается в ней. 

Если же нет, - то на одном из концов указанных отезков. 

1 :: При iff(iff(`<`(x[0], -1), `<`(`+`(`-`(`*`(`/`(1, 2), `*`(a)))), -1)), `>`(a, 2))
наименьшее значение функция достигает в точке
x = −1: 

 

Следует решить систему неравенств: 

 

 

`+`(`*`(`^`(`+`(a, `-`(2)), 2)), `*`(2, `+`(1, `-`(a))))`+`(`*`(`^`(a, 2)), `-`(`*`(6, `*`(a))), 6) 

2 :: При iff(iff(`and`(`<=`(-1, x[0]), `<=`(x[0], 1)), `and`(`<=`(-1, `+`(`-`(`*`(`/`(1, 2), `*`(a))))), `<=`(`+`(`-`(`*`(`/`(1, 2), `*`(a)))), 1))), `and`(`<=`(-2, a), `<=`(a, 2)))
наименьшее значение функция достигает в вершине параболы x = `+`(`-`(`*`(`/`(1, 2), `*`(a)))):
 

 

Следует решить систему неравенств: 

 

 

3 :: При iff(iff(`>`(x[0], 1), `>`(`+`(`-`(`*`(`/`(1, 2), `*`(a)))), 1)), `<`(a, -2))
наименьшее значение функция достигает в точке
x = 1: 

 

Следует решить систему неравенств: 

 

`+`(`*`(`^`(`+`(2, a), 2)), `*`(2, `+`(1, `-`(a))))`+`(6, `*`(2, `*`(a)), `*`(`^`(a, 2))) 

4 :: Осталось объединить полученные решения. 

Ответ 

 

Анализ 

=8<0F8O 

=8<0F8O 

Plot_2d
 

Критерии 

Содержание критерия 

Баллы 

Обоснованно получен верный ответ 

4 

Получен верный ответ, но он недостаточно обоснован, или в обосновании содержатся мелкие неточности, например отсутстуют рисунки для различных значений параметра 

3 

Ход решения в целом верен, но ответ содержит посторонние числа, или найдено только одно из верных значений 

2 

Решение содержит верную геометрическую интерпретацию задачи или верный переход к равносильной системе, дальнейшие содержательные продвижения отсутствуют 

1 

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше 

0 

Максимальный балл 

4