17В. Найдите все значения параметра a, при каждом из которых один из корней уравнения  \({a^2}{x^2} + a\,x-2 = 0\)  по модулю больше 1, а второй по модулю меньше 1.

Ответ

ОТВЕТ:  \(\left( {-2;\,-1} \right) \cup \left( {1;\,2} \right).\)

Решение

Если  \({a^2} = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;a = 0,\)  то уравнение является линейным, поэтому оно не может иметь два корня, значит  \(a = 0\)  не подходит.

Введём функцию  \(f\left( x \right) = {a^2}{x^2} + a\,x-2,\)  графиком которой является парабола ветвями вверх при  \(a \ne 0.\)

Для того чтобы один из корней исходного уравнения был по модулю больше 1, а второй по модулю меньше  1  (см. рис.), для первого случая необходимо выполнение условий  \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{f\left( {-1} \right) > 0,}\\{f\left( 1 \right) < 0,\;\;}\end{array}} \right.\)  а для второго случая  \(\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{f\left( {-1} \right) < 0,}\\{f\left( 1 \right) > 0.\;\;}\end{array}} \right.\)

Таким образом, получаем следующую совокупность систем:

\(\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{f\left( {-1} \right) > 0,}\\{f\left( 1 \right) < 0\;\;\;}\end{array}} \right.}\\{\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{f\left( {-1} \right) < 0,}\\{f\left( 1 \right) > 0\;\;\;}\end{array}} \right.}\end{array}} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;f\left( {-1} \right) \cdot f\left( 1 \right) < 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;\,\left( {{a^2}-a-2} \right)\left( {{a^2} + a-2} \right) < 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \;\;\;\;\,\left( {a-2} \right)\left( {a + 1} \right)\left( {a-1} \right)\left( {a + 2} \right) < 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \;\;\;\;a \in \left( {-2;-1} \right) \cup \left( {1;2} \right).\)

Ответ:  \(\left( {-2;\,-1} \right) \cup \left( {1;\,2} \right).\)