Задача 12. При каких значениях параметра а неравенство  \(\frac{{-{x^2} + \left( {2a + 2} \right)x-a}}{{-{x^2} + x-1}} \leqslant 2\)  выполняется при всех значениях x?

Ответ

ОТВЕТ: \(\left[ {-2;\,1} \right].\)

Решение

\(\frac{{{x^2}-\left( {2a + 2} \right)x + a}}{{{x^2}-x + 1}} \le 2.\)

Найдём дискриминант квадратного трёхчлена знаменателя:  \(D = 1-4 = -3 < 0.\)  Следовательно, \({x^2}-x + 1 > 0\) при \(x \in R\). Тогда после домножения обеих частей неравенства на  \({x^2}-x + 1\)  оно примет вид:

\({x^2}-\left( {2a + 2} \right)x + a \le 2\left( {{x^2}-x + 1} \right)\,\,\,\,\,\,\, \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\,\,{x^2} + 2ax + 2-a \ge 0.\)

Последнее неравенство будет выполняться при всех x, если выполнится условие:  \(D \le 0\):

\(D = 4{a^2}-4\left( {2-a} \right) \le 0\,\,\,\,\,\,\,\, \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\,\,{a^2} + a-2 \le 0\,\,\,\,\,\,\,\, \Leftrightarrow a \in \left[ {-2;\,1} \right].\)

Таким образом, исходное неравенство выполнится при всех значениях x, если  \(\,a \in \left[ {-2;\,1} \right].\)