Математика · 2025/26 · Заключительный этап

Модуль дроби и отрицательный корень

Условие

При каких значениях параметра aa уравнение

∣x(x2−3)+(x+2)2−(x3+6)x+182−1∣=a2+1\left|\frac{x(x^2-3)+(x+2)^2-(x^3+6)}{x+\frac{\sqrt{18}}{\sqrt2}-1}\right|=a^2+1

имеет единственное отрицательное решение?

О задаче · 8 класс · 15 баллов
Олимпиада
Шаг в будущее
Предмет / класс
Математика · 8 класс
Сезон / этап
2025/26 · Заключительный этап
Комплект
Вариант 1 · задача 4
Официальные баллы15 балловСумма максимумов по критериям: 100.
Сложность Popov Academy3/5 · предварительно

Для подготовки: 8 класс.

Записать идею

Личный черновик для заметок и расчётов. Он никуда не отправляется и не проверяется.

Подсказка 1

Сначала упростите знаменатель и запишите запрещённое значение xx.

Подсказка 2

После сокращения получится модуль линейного выражения. Найдите оба корня и отдельно проверьте знак и исходный запрет.

Разобрать решение по шагам
01

Упростим дробь и сохраним запрет

Сначала упростим знаменатель и запишем область допустимости:

182=9=3,x+3−1=x+2≠0.\frac{\sqrt{18}}{\sqrt2}=\sqrt9=3,\qquad x+3-1=x+2\ne0.

Следовательно, x≠−2x\ne-2. Теперь раскроем скобки только в числителе:

x(x2−3)+(x+2)2−(x3+6)=x3−3x+x2+4x+4−x3−6=x2+x−2=(x+2)(x−1).\begin{aligned} x(x^2-3)+(x+2)^2-(x^3+6)&=x^3-3x+x^2+4x+4-x^3-6\\[0.45em] &=x^2+x-2\\[0.45em] &=(x+2)(x-1). \end{aligned}

На допустимой области множитель x+2x+2 ненулевой, поэтому

∣(x+2)(x−1)x+2∣=∣x−1∣.\left|\frac{(x+2)(x-1)}{x+2}\right|=|x-1|.

Получили равносильное уравнение ∣x−1∣=a2+1|x-1|=a^2+1 с сохранённым запретом x≠−2x\ne-2.

02

Найдём оба возможных корня

Правая часть положительна при любом действительном aa. Модуль равен этому числу в двух случаях:

x−1=a2+1⟹x=a2+2,x−1=−(a2+1)⟹x=−a2.\begin{aligned}x-1&=a^2+1&\quad&\Longrightarrow x=a^2+2,\\[0.45em]x-1&=-(a^2+1)&&\Longrightarrow x=-a^2.\end{aligned}

Первый корень всегда положителен. Поэтому единственный кандидат на отрицательный корень — x=−a2x=-a^2.

03

Проверим знак и запрещённую точку

Число −a2-a^2 отрицательно ровно при a≠0a\ne0. Кроме того, оно не должно равняться −2-2, поэтому a2≠2a^2\ne2. Следовательно, подходят все действительные aa, кроме 00 и ±2\pm\sqrt2. При каждом из них отрицательный корень ровно один; положительный корень не мешает условию о количестве отрицательных решений.

Ответ

a∈R∖{−2,0,2}a\in\mathbb R\setminus\{-\sqrt2,0,\sqrt2\}.

Главная идея

Сокращение упрощает уравнение, но не отменяет запрет из первоначального знаменателя.

Как заметить эту идею в другой задаче

Параметр под квадратом даёт неотрицательное выражение; после раскрытия модуля удобно анализировать знак каждой ветви корней.

Возможная ошибка

Включить значения параметра, при которых отрицательный корень попадает в запрещённую точку, или принять нулевой корень за отрицательный.

Источник и примечания

Официальный источник

PDF организатора · страницы 4 · задача 4 ↗

Шаг в будущее · 2025/26 · математика · 8 класс · заключительный этап · вариант 1.

Авторский разбор Popov Academy.

Можете объяснить решение своими словами?

Продолжить тему: Параметры и число корней →
Учебная схема