Kvadratna jednacina s parametrom
Neka je [inlmath]p[/inlmath] ceo broj i [inlmath]\displaystyle\alpha\in\left(0,\frac{\pi}{4}\right][/inlmath]. Ako su [inlmath]x_1=\cos\alpha[/inlmath] i [inlmath]x_2=\sin\alpha[/inlmath] resenja jednacine [inlmath]18x^2-6(p+3)x+p(p+6)=0[/inlmath], broj uredjenih parova [inlmath](p,\alpha)[/inlmath] je?
Resenje: [inlmath]1[/inlmath].
Posto je [inlmath]x_1=\cos\alpha[/inlmath] i [inlmath]x_2=\sin\alpha[/inlmath], sledi da ce [inlmath]x_1^2+x_2^2=\cos^2\alpha+\sin\alpha=1[/inlmath].
Iz jednacine [inlmath]18x^2-6(p+3)x+p(p+6)=0[/inlmath], sledi da je [inlmath]\displaystyle x_1+x_2=\frac{p+3}{3}[/inlmath], kao i [inlmath]\displaystyle x_1x_2=\frac{p(p+6)}{18}[/inlmath], odnosno da je:
[dispmath]x_1^2+x_2^2=(x_1+x_2)^2-2x_1x_2=\left(\frac{p+3}{3}\right)^2-\cancel2\cdot\frac{p(p+6)}{\cancel{18}^9}=\frac{p^2+6p+9}{9}-\frac{p^2+6p}{9}=\frac{9}{9}=1[/dispmath]
sto znaci da je jednakost [inlmath]x_1^2+x_2^2=1[/inlmath] zadovoljena za svako [inlmath]p[/inlmath].
Posto [inlmath]x_1,x_2\in\mathbb{R}[/inlmath], sledi [inlmath]D\ge0[/inlmath]:
[dispmath]36\left(p^2+6p+9\right)-72\left(p^2+6p\right)\ge0\\
p^2+6p-9\le0\\
-3-3\sqrt2\le p\le-3+3\sqrt2[/dispmath]
Sta dalje?
Resenje: [inlmath]1[/inlmath].
Posto je [inlmath]x_1=\cos\alpha[/inlmath] i [inlmath]x_2=\sin\alpha[/inlmath], sledi da ce [inlmath]x_1^2+x_2^2=\cos^2\alpha+\sin\alpha=1[/inlmath].
Iz jednacine [inlmath]18x^2-6(p+3)x+p(p+6)=0[/inlmath], sledi da je [inlmath]\displaystyle x_1+x_2=\frac{p+3}{3}[/inlmath], kao i [inlmath]\displaystyle x_1x_2=\frac{p(p+6)}{18}[/inlmath], odnosno da je:
[dispmath]x_1^2+x_2^2=(x_1+x_2)^2-2x_1x_2=\left(\frac{p+3}{3}\right)^2-\cancel2\cdot\frac{p(p+6)}{\cancel{18}^9}=\frac{p^2+6p+9}{9}-\frac{p^2+6p}{9}=\frac{9}{9}=1[/dispmath]
sto znaci da je jednakost [inlmath]x_1^2+x_2^2=1[/inlmath] zadovoljena za svako [inlmath]p[/inlmath].
Posto [inlmath]x_1,x_2\in\mathbb{R}[/inlmath], sledi [inlmath]D\ge0[/inlmath]:
[dispmath]36\left(p^2+6p+9\right)-72\left(p^2+6p\right)\ge0\\
p^2+6p-9\le0\\
-3-3\sqrt2\le p\le-3+3\sqrt2[/dispmath]
Sta dalje?