小李在解方程5a-x=13 讨论方程x|x-a|=a解的个数
时间:2020-02-23 07:28:41 来源:雅意学习网 本文已影响 人
问题 已知a∈R,讨论关于x的方程x|x-a|=a解的个数. 解 ① 当a=0时,原方程即x|x|=0,有唯一解,且解为x=0. ② 当a>0时,x>0,原方程即|x-a|=,其解的个数即关于x,y的方程组y=|x-a|,y=解的组数.
结合它们的函数图像,知该方程组在x≥a时有唯一解(同学们也可给予严格的代数证明:方程有两个实数解,且一个小于a,另一个大于a),所以还须讨论该方程组在x∈(0,a)上解的组数,即方程a-x=(0<x<a)解的个数,也即方程a-x=(x>0)解的个数,即方程a-x=(x∈R)解的个数,也即一元二次方程x2-ax+a=0(x∈R)解的个数.
其判别式Δ=a(a-4).由Δ>(=,<)0,知a>(=,<)4且a>0,所以当0<a<4时,原方程解的个数是1,且此解在(a,+∞)上(如图1);当a=4时,原方程解的个数是2,且一个解是重根并在(0,a)上,另一个解在(a,+∞)上(如图2);当a>4时,原方程解的个数是3,且两个解在(0,a)上,另一个解在(a,+∞)上(如图3).
③ 当a<0时,x<0,设a=-a′(a′>0),得原方程即
x|x+a′|=-a′;又设x=-x′(x′>0),得原方程即x′|x′-a′|=
a′(x′>0),也即x′|x′-a′|=a′(x′∈R).
由②的结论,可得当-4<a<0时,原方程解的个数是1,且此解在(-∞,-a)上;当a=-4时,原方程解的个数是2,且一个解是重根并在(-a,0)上,另一个解在(-∞,-a)上;当a<-4时,原方程解的个数是3,且两个解在(-a,0)上,另一个解在(-∞,-a)上.
综上所述,当|a|<4时,原方程解的个数是1;当
|a|=4时,原方程解的个数是2;当|a|>4时,原方程解的个数是3.
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