Ответ: a ∈ (-∞; -25/21) ∪ (1; 25/8).
Объяснение:
Заметим, что
(т.к. при а = 0 данное уравнение преобразуется в линейный вид, что само собой имеет одно решение).
D = 25 - 8a
Квадратное уравнение имеет два различные корня, если D>0
25 - 8a > 0 ⇔ a < 25/8
Воспользуемся теоремой Виета:
![x_1+x_2=\dfrac{5}{a}\\ \\ x_1x_2=\dfrac{2}{a} x_1+x_2=\dfrac{5}{a}\\ \\ x_1x_2=\dfrac{2}{a}](https://tex.z-dn.net/?f=x_1%2Bx_2%3D%5Cdfrac%7B5%7D%7Ba%7D%5C%5C%20%5C%5C%20x_1x_2%3D%5Cdfrac%7B2%7D%7Ba%7D)
![x_1^2+x_2^2=(x_1+x_2)^2-2x_1x_2=\left(\dfrac{5}{a}\right)^2-2\cdot \dfrac{2}{a}<21\\ \\ \dfrac{25}{a^2}-\dfrac{4}{a}-21<0\\ \\ \dfrac{25}{a^2}-\dfrac{4}{a}-21=0 x_1^2+x_2^2=(x_1+x_2)^2-2x_1x_2=\left(\dfrac{5}{a}\right)^2-2\cdot \dfrac{2}{a}<21\\ \\ \dfrac{25}{a^2}-\dfrac{4}{a}-21<0\\ \\ \dfrac{25}{a^2}-\dfrac{4}{a}-21=0](https://tex.z-dn.net/?f=x_1%5E2%2Bx_2%5E2%3D%28x_1%2Bx_2%29%5E2-2x_1x_2%3D%5Cleft%28%5Cdfrac%7B5%7D%7Ba%7D%5Cright%29%5E2-2%5Ccdot%20%5Cdfrac%7B2%7D%7Ba%7D%3C21%5C%5C%20%5C%5C%20%5Cdfrac%7B25%7D%7Ba%5E2%7D-%5Cdfrac%7B4%7D%7Ba%7D-21%3C0%5C%5C%20%5C%5C%20%5Cdfrac%7B25%7D%7Ba%5E2%7D-%5Cdfrac%7B4%7D%7Ba%7D-21%3D0)
Пусть 1/a = t, тогда получаем квадратное уравнение 25t² - 4t - 21 = 0
D = 16 + 2100 = 2116; √D = 46
t₁ = -0.84
t₂ = 1
Обратная замена:
1/a = -0.84 ⇔ a = -25/21
1/a = 1 ⇔ a=1
---------(-25/21)++++++++(0)+++++++++(1)------------
a ∈ (-∞; -25/21) ∪ (1;+∞)
С учетом существования корней, получим a ∈ (-∞; -25/21) ∪ (1; 25/8).