Тема . Уравнения без логарифмов и тригонометрии

Оценки в уравнениях без логарифмов и тригонометрии

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела уравнения без логарифмов и тригонометрии
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#67598

Сколько решений имеет уравнение

--1---  ---1--   2-
(x− 1)2 + (x− 2)2 = x2?

Источники: Ломоносов-2011, отборочный тур (см. olymp.msu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Раз нам сказали найти количество корней такого уравнения, то, скорее всего, сами корни некрасивые, то есть просто в лоб мы их не найдём. Но давайте внимательно посмотрим на уравнение, а точнее, на числа в числителе. Слева у нас по единице, а справа двойка. Почему тогда привести всё к общему знаменателю не такая плохая идея? Попробуйте это сделать.

Подсказка 2

Верно, это хорошо сделать, потому что, прикинув на глаз, можно увидеть и слева, и справа одинаковые коэффициенты при x⁴. То есть они сократятся, и останется только x³. Тогда этот многочлен легко проанализировать с точки зрения функции. Для чего же мы это сделали? Вспомните теорему, которая очень хорошо определяет наличие корня на каком-то интервале.

Подсказка 3

Ага, это теорема о промежуточном значении. Также мы определили, где функция возрастает, а где убывает. Тогда посмотрите значение в хороших точках и поймите, сколько корней есть у уравнения.

Показать ответ и решение

Если x <0,  то (x− 1)2 >x2,(x − 2)2 > x2,  поэтому

---1--   --1---  2-
(x− 1)2 + (x− 2)2 < x2

Если x> 2,  то (x − 1)2 < x2,(x− 2)2 < x2,  поэтому

---1-2 + --1-2-> 22
(x− 1)   (x− 2)   x

Если 1< x< 2,  то 22 < 2,
x  а по неравенству между средним квадратическим и средним гармоническим

 -------------
∘ --12-+ -1-2-      2
 -(x−1)-2-(x−2) ≥ x−-1+2-− x

---1-- + --1---≥ 8> 2> 2-
(x− 1)2   (x − 2)2       x2

Если 0< x< 1,  то функция f(x)= -2
     x2  от + ∞ убывает до f(1)= 2,  а функция g(x) =--1-- +--1--
     (x−1)2  (x−2)2  неограниченно возрастает от g(0)=1+ 1 <2.
        4  По теореме о промежуточном значении непрерывной функции существует единственное значение x,
 0  при котором f(x )=g(x).
   0     0

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Второе решение.

Исходное уравнение при условиях x⁄= 0,x ⁄=1,x⁄= 2  равносильно

  3    2
6x − 21x +24x− 8= 0

Рассмотрим функцию

f(x)=6x3− 21x2 +24x− 8.

Поскольку

f′(x)=18x2− 42x +24,

то x= 1  — точка максимума, а x= 43  — точка минимума. Функция f  возрастает на области (−∞,1)  и на области (    )
 43;+∞ , а на промежутке (1;43) убывает.

Так как f(0) =− 8, f(1)= 1, f(43)= 89  , то уравнение f(x)= 0  имеет единственный корень, который лежит на промежутке (0;1).

Ответ: одно

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!