Дано уравнение ax²+(a-20)x+20-2a=0, и нужно найти все значения a, для которых уравнение имеет два действительных корня, отличающихся в 3 раза.
Первым шагом решим уравнение по формуле дискриминанта, чтобы определить, при каких значениях a уравнение будет иметь действительные корни.
Формула дискриминанта: D = b² - 4ac, где a, b и c - коэффициенты уравнения ax² + bx + c = 0.
Применяя формулу дискриминанта к уравнению ax²+(a-20)x+20-2a=0, получим:
D = (a-20)² - 4a(20-2a)
Раскроем скобки:
D = a² - 40a + 400 - 80a + 8a²
D = 9a² - 120a + 400
Так как мы ищем значения a, при которых уравнение имеет два действительных корня, значит, дискриминант D должен быть положительным (D > 0).
Подставим полученное выражение для D:
9a² - 120a + 400 > 0
Для решения данного неравенства воспользуемся методом интервалов. Решим его сначала как квадратное уравнение и найдем границы интервалов, в которых выполняется неравенство.
Для начала найдем корни квадратного уравнения 9a² - 120a + 400 = 0. Для этого приведем его к каноническому виду, поделив на 9:
a² - 10a + 40/9 = 0
Далее, решаем это уравнение. Дискриминант равен D = (-10)² - 4 * 1 * 40/9 = 100 - 160/9 = 900/9 - 160/9 = 740/9 > 0 (подтверждает наличие действительных корней).
Корни уравнения найдем через формулу:
a1,2 = (-b ± √D) / (2a)
a1,2 = (10 ± √(740/9)) / 2
a1,2 = (10 ± √740)/2
Теперь найдем значения a, при которых выполняется неравенство 9a² - 120a + 400 > 0.
Поскольку а > 0, исключаем a1 = (10 + √740)/2, так как при таком значении корни уравнения будут отрицательными.
Теперь найдем интервалы (a2, a3), для которых выполняется 9a² - 120a + 400 > 0, введя при этом условие a2 < a3.
Подставим значения корней в исходное неравенство:
9a² - 120a + 400 > 0
a2 < (10 - √740) / 2
a3 > (10 + √740) / 2
Округлим значения корней до двух десятичных знаков:
a2 ≈ -0.79
a3 ≈ 6.28
Таким образом, все возможные значения a, для которых уравнение ax²+(a-20)x+20-2a=0 имеет два действительных корня, отличающихся в 3 раза, лежат в интервале (-0.79, 6.28).