Тема . Задачи №18 из ЕГЭ прошлых лет

.00 №18 из ЕГЭ 2025

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи №18 из егэ прошлых лет
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#113009

Найдите все значения a,  при каждом из которых уравнение

 4       2
x + (a − 3) = |x− a+ 3|+|x+ a− 3|

имеет ровно одно решение или не имеет решений вовсе.

Источники: ЕГЭ 2025, досрочная волна, Москва

Показать ответ и решение

Для начала заменим для удобства a− 3  на b.

Пусть левая часть уравнения — функция

f(x)= x4+ b2.

Пусть правая часть уравнения — функция

g(x)= |x − b|+ |x +b|.

Так как уравнение останется прежним, если b  заменить на − b,  то можем решать задачу для b ≥0,  а затем добавить в ответ все значения противоположного знака.

Нарисуем графики этих функций в осях xOy.

Функция        4  2
f(x) = x +b  четная, убывает при x< 0  и возрастает при x> 0.  При x = 0  функция принимает значение  2
b.

Рассмотрим функцию

g(x)= |x − b|+ |x +b|.

Ее модули обнуляются при x= b  и x =− b.  Так как мы рассматриваем b≥ 0,  то b≥ −b

Тогда, раскрыв модули, получаем:

      (
      |{ −2x, x <− b
g(x)=   2b,   − b≤ x≤ b
      |( 2x,  x >b

Это «корыто» с ветвями вверх, дно которого лежит на прямой y = 2b≥ 0.  Заметим, что g(x)  также четна:

g(− x)= |− x − b|+ |− x + b|= |x+ b|+ |x− b|=g(x)

При этом так как ветви корыта лежат на фиксированных прямых, то при изменении параметра его дно двигается вверх/вниз, а границы дна «скользят» по этим фиксированным прямым.

Итак, нарисуем оба графика и изобразим граничные положения. Так как обе функции четны, то рисунок будет симметричен относительно оси Oy.

При b= 0  вершина функции f(x)  находится в точке (0;0),  а корыто принимает вид

g(x)= |− x|+|x|= 2|x|,

то есть представляет собой галочку.

Получаем следующую картинку:

PIC

Заметим, что в таком случае получается 3 решения, то есть b =0  нам не подходит.

Далее вершина графика f(x)  находится в точке (0;b2),  а дно корыта g(x)  лежит на прямой y = 2b.  Поймем, когда вершина f(x)  будет ниже дна корыта, а когда выше:

  2
 b < 2b
b(b− 2)< 0
 b∈ (0;2)

Таким образом, при b∈ (0;2)  вершина f(x)  ниже дна g(x),  при b =2  лежит на дне, при b> 2  выше дна.

Когда вершина f(x)  находится ниже дна корыта g(x),  то очевидно при x > 0  будет пересечение f(x)  и g(x),  а так как рисунок симметричен относительно Oy,  то и при x< 0  будет пересечение. Тогда решений будет как минимум 2, то есть значения b ∈(0;2)  нам не подходят.

PIC

Нарисуем случай b = 2.  Как мы уже поняли, в этом случае вершина f(x)  лежит на дне корыта g(x):

PIC

Поймем, что в этом случае правая ветвь f(x)  не имеет пересечений с правой ветвью корыта g(x).  Действительно, во-первых, f(2)= 20> 4= g(2),  во-вторых, при x >2  функция f(x)  возрастает быстрее, чем правая ветвь g(x):

 ′      3     3
f(x)= 4x > 4⋅2 = 32
      g′(x)= 2
    f′(x) >g′(x)

Таким образом, в данном случае при x> 0  графики не пересекаются и, в силу симметрии, не пересекаются и при x <0.  То есть при b= 2  одна точка пересечения (0;4),  значит, это значение параметра подходит.

При b> 2  вершина f(x)  выше дна корыта g(x).  Поймем, что в данном случае решений уже не будет. Так как вершина f(x)  выше дна корыта g(x),  то f(x)  не пересекает дно корыта g(x).  Покажем, что при b> 2  f(x)  не пересекает правую ветвь корыта g(x).

PIC

Действительно, во-первых,        4  2    3
f(b)= b +b  >2b > 2b= g(b),  во-вторых, при x > b  функция f(x)  возрастает быстрее, чем правая ветвь g(x):

f′(x)= 4x3 > 4⋅b3 > 4⋅23 = 32
         g′(x)= 2
       f′(x) >g′(x)

Таким образом, в данном случае при x> 0  графики не пересекаются и, в силу симметрии, не пересекаются и при x< 0.  То есть при b > 2  пересечений вовсе нет, значит, эти значения параметра подходят.

Объединяя подходящие значения, и добавив значения, противоположные по знаку, получаем:

b∈ (− ∞;− 2]∪ [2;+ ∞).

Так как b= a− 3,  получаем в итоге:

a ∈ (− ∞;1]∪[5;+∞ ).
Ответ:

a ∈(−∞; 1]∪[5;+ ∞ )

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!