15В. При каких значениях параметра a множество решений уравнения \(\left( {2{a^2}-a-1} \right)\,x = 5a-5\)  и неравенства  \(\left( {6{a^2} + a-1} \right)\,x \ge 3a + 2\)  совпадают?

Ответ

ОТВЕТ: \(-\frac{1}{2}.\)

Решение

Разложим квадратные трёхчлены заданного уравнения и неравенства на множители.

\(\left( {2{a^2}-a-1} \right)\,x = 5a-5\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left( {2a + 1} \right)\left( {a-1} \right)x = 5\left( {a-1} \right).\)

\(\left( {6{a^2} + a-1} \right)\,x \ge 3a + 2\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\left( {3a-1} \right)\left( {2a + 1} \right)x \ge 3a + 2.\)

Если  \(a = 1,\)  то уравнение примет вид  \(0 \cdot x = 0,\) то есть решением является  \(x \in R,\)  а неравенство  \(6x \ge 5\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;x \ge \frac{5}{6},\)  значит множество решений не совпадают.

Если  \(a = -\frac{1}{2},\)  то уравнение примет вид  \(0 \cdot x = -\frac{{15}}{2},\)  то есть оно не имеет решений, а неравенство  \(0 \cdot x \ge \frac{1}{2}\)  также не имеет решений, значит множество решений совпадают.

Если  \(a = \frac{1}{3},\)  то уравнение примет вид  \(-\frac{5}{3} \cdot \frac{2}{3}x = -5 \cdot \frac{2}{3}\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;x = 3,\)  а неравенство  \(0 \cdot x \ge 3\)  не имеет решений, значит множество решений не совпадают.

Если  \(a \ne 1,\;\;\;\;a \ne -\frac{1}{2},\;\;\;\;a \ne \frac{1}{3},\)  то решением уравнения является корень  \(x = \frac{5}{{2a + 1}},\)  а решением неравенства интервал, значит множество решений не совпадают.

Таким образом, множество решений уравнения и неравенства совпадают при  \(a = -\frac{1}{2}.\)

Ответ:  \(-\frac{1}{2}.\)