Параметры на ПВГ
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все положительные при каждом из которых неравенство
выполняется при всех положительных и
Источники:
Подсказка 1
Две переменные — это слишком сложно. Возможно получится оставить только одну? Выражения x/y + y/x и √(xy)/(x+y) ведь так друг на друга похожи.
Подсказка 2
Итак, скорее всего вы свели неравенство к виду t² + a/t ≥ a/2 + 4, где t ≥ 2. Функция слева непростая, поэтому придется исследовать её с помощью производной.
Подсказка 3
В задаче требуется выполнение при всех x, y. Это значит, что минимум функции на [2; +∞) должен быть не меньше числа из правой части.
Преобразуем неравенство к виду
Теперь сделаем замену Тогда неравенство превращается в
Исследуем левую часть как функцию с помощью производной:
Минимум достигается, когда Пусть
При
получаем
и функция возрастает. Причём
Значит, если
то неравенство выполнится при всех
а если
то не выполняется в
поскольку это точка
минимума,
Значит, ответом будет
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения , при каждом из которых уравнение
имеет рациональное решение . Здесь,
- целая часть числа
.
Источники:
Подсказка 1
Чтобы найти все а, нужно сначала найти все возможные значения [tgа]. А чтобы целая часть тангенса не смущала, можно просто заменить её на некоторое целое число b.
Подсказка 2
Если b = 0, b > 0 и b < 0. Первый совсем простой. Рассмотрим, когда b > 0, то есть b — натуральное. Попробуйте оценить правую часть выражения. Может ли х быть отрицательный?
Подсказка 3
Чтобы ответить на вопрос предыдущей подсказки, Вам поможет неравенство (b - 1)² ≥ 0.
Подсказка 4
Эти выражения имеют одни и те же простые делители! Тогда если p — некоторый общий простой делитель, то пусть b² + 2 = pN, а 2b - 1 = pM. Избавившись от b в левых частях уравнений полученной системы, получите уравнение в целых числах(*) и сделайте вывод, чему может быть равно p.
Подсказка 5
р = 3. Поэтому можно записать b² + 2 как 3^n, а 2b - 1 как 3^m, тогда, используя это, (*) уже совсем несложно решается.
Подсказка 6
Случай b < 0, решается аналогично, если сделать замену c = -b.
Положим . Тогда уравнение принимает вид
. Нужно найти все целочисленные значения
, при которых
существует рациональное решение
.
При решений нет. Рассмотрим вначале случай
, т.е.
. Тогда поскольку при любом натуральном
то можем считать, что в представлении числа
и
натуральные. Значит, числа
и
имеют одни и те же
простые делители.
Пусть - общий простой делитель этих чисел, тогда
где и
- натуральные. Исключая
из левых частей уравнений этой системы, получаем
Значит - натуральное, а
-делитель 9 , т.е.
. Поэтому
где и
- натуральные и
. Так как
a не делится на 3 , то
и
.
Для отрицательных решение проводится почти аналогично. Положим
. Тогда исходное уравнение будет записываться в
виде:
Случай очевиден, поскольку решение
. Пусть
. Аналогично предыдущему показывается, что в
представлении
числа
и
натуральные. Опять предположив, что
- общий простой делитель этих чисел,
получим
и также сделаем вывод, что . Поэтому
где и
- натуральные и
. Так как
а не делится на 3 , то
и
или
, но последнее уравнение не имеет натуральных
решений.
Поэтому все решения описываются уравнениями: и
, решив которые приходим к ответу.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Числа являются корнями уравнения
При каких значениях
корнями уравнения
являются числа
и
Источники:
Подсказка 1
По условию достаточно очевидно, что нужно пользоваться именно теоремой Виета) Так что давайте находить коэффициенты по очереди. Что легче всего сейчас найти?
Подсказка 2
Сумму новых корней! Это будет просто 12. Дальше нужно постараться выразить оставшиеся выражения, которым равны новые коэффициенты, с помощью известных нам. Например, попробуйте выразить b с помощью попарных произведений и суммы корней изначального многочлена, а c - через все три выражения: сумму, сумму попарных произведений, и произведения корней.
Подсказка 3
Если b найти просто, то c последним коэффициентом могут быть трудности. Такое наблюдение: попробуйте вынести за скобки из всего этого выражения сумму изначальных корней)
По теореме Виета для первого уравнения:
Из этой же теоремы для второго уравнения:
Откуда получим, что Далее найдем
Наконец, найдем
Пусть Из условия
Тогда заметим, что
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра , при каждом из которых множество решений неравенства
представляет собой на числовой прямой промежуток длиной 1.
Источники:
Подсказка 1
Попробуем сначала разобраться с модулями. Если сумма модулей меньше какого-то числа, то какие выводы можно сделать о модуле суммы и разности этих двух чисел?
Подсказка 2
Сумма - это максимум из всевозможных сумм и разностей двух чисел, взятых как с минусом, так и с плюсом(всего 4 комбинации). Значит, мы можем записать целых 4 неравенства, с которыми гораздо удобнее работать, так еще и без модулей. Что теперь можно сказать про a?
Подсказка 3
Порассуждаем, когда же ответов будет промежуток длины 1. Удобнее всего нарисовать отрезок и как-то ограничить и разобрать случаи a.
В силу того, что
(1) |
Пусть Тогда исходное равенство можно переписать в следующем виде:
Следовательно, максимум меньше значит каждое из выражений из
тоже меньше
следовательно исходное
неравенство равносильно системе
1) Если то
третье неравенство выполнено при любом
Тогда согласно условию, что ответ промежуток длины
получаем, что выражение
выполняется при
2) Если то третье неравенство верно при
Т.к. то
т.е. не подходит под условие задачи. Тогда
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения , при каждом из которых уравнение
при любом значении имеет хотя бы одно решение.
Источники:
Подсказка 1
Мы имеем не очень приятное выражение одновременно с x, arccos(x) и arcsin(x). Попробуйте немного улучшить вид нашего уравнения: выразить arcsin(x) через arccos(x), оставить всё, что связано с переменной x в левой части, а всё остальное перекинуть в правую.
Подсказка 2
Ясно, что обычными алгебраическими преобразованиями задачу не решить. А также мы имеем сильное ограничение на x в силу ОДЗ. Попробуйте оценить левую часть и понять, какие значения может принимать правая при любых b.
Подсказка 3
Итак, мы получили, что левая часть меньше π, а правая почти всегда может быть сколь угодно большим числом за счёт параметра b. Тогда нам нужно сделать так, чтобы b никак не мог менять правую часть. В каком же случае это выполняется?
Подсказка 4
Да, верно! Когда числитель правой части равен 0. Осталось лишь показать, что в этом случае всегда найдется корень.
ОДЗ:
Мы знаем, что ,
и
. Значит,
Заметим, что если , то правая часть может быт сколь угодно большим числом (так как
любое), а левая часть
?!
Значит, если при любом значении есть хотя бы одно решение, то
. Тогда есть решение
для любого
.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра , при каждом из которых уравнение
имеет решение. Для каждого из найденных значений укажите число решений уравнения.
Источники:
Подсказка 1
Первое, что надо заметить в этой задаче, — это то, что, кажется, она нормально не решается аналитически. Значит, наверное, можно решить её графически! Если сделать одно преобразование, станет понятно, почему и как задача решается графически!
Подсказка 2
Конечно, надо оставить слагаемые с параметром в одной части уравнения, а остальные перекинуть в другую. Тогда в одной части образуется уравнение параболы, а в другой — понятный график модуля! Построим график параболы, а также подумаем, как меняется график модуля при изменении параметра. Может, это натолкнёт нас на интервалы для параметра, которые стоит рассматривать...
Подсказка 3
При a < 0 ветви у модуля идут вниз, а при увеличении параметра они постепенно поднимаются вверх и становятся всё ближе друг к другу! Кроме того, при увеличении параметра вершина модуля (a; 0) движется по оси абсцисс вправо. Тогда ключевыми точками будут a = 0, a = 3 и a = 5. Осталось только рассмотреть интервалы для параметра и в каждом из них узнать наличие решений, а также их количество :)
Уравнение можно переписать так:
График правой части представляет собой параболу ветвями вниз, пересекающую ось
в точках
и
.
Рассмотрим теперь график левой части
при разных значениях параметра.
. Имеем «галочку» ветвями вниз с вершиной в точке
, правая ветка которой при данных значениях параметра пересекает параболу дважды.
. Горизонтальная прямая, совпадающая с осью
Пересечение нашли выше, получаем также два решения.
-
. Ветви «галочки» направлены вверх, но только правая ветвь
пересекается с параболой, поэтому решения есть только в случае
Необходимо и достаточно проверить
для меньшего корня, тогда будет выполнено и для большего
После пересечения остаётся только
потому что
. В каждом случае ровно одно решение, поскольку коэффициенты наклона (
и
) больше модулей наклона касательных в
и
, которые равны
. Здесь ветви направлены вверх и каждая пересекает дугу параболы выше оси абсцисс, то есть всегда два решения.
-
. Решаем аналогично
, здесь
, потому что пересекать может только левая ветка галочки.
Решения могут быть только при неотрицательном дискриминанте
Проверим
для большего корня (для меньшего тогда тоже выполнится)
Должно быть
, но уже это неверно для полученного полуинтервала для неотрицательного дискриминанта. В итоге в этом случае решений нет.
:
При решение одно,
при прочих найденных решений два.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра , при каждом из которых неравенство
выполняется при всех значениях
Источники:
Подсказка 1
Так как нам нужно, чтобы неравенство выполнялось при всех x, то какое крайнее значение левой части стоит рассмотреть? При каком знаменателе оно достигается?
Подсказка 2
Рассмотрите наибольшее значение левой части. Для этого нужно минимизировать знаменатель;) Можно пробовать его преобразовать так, чтобы найти геометрическую интерпретацию знаменателю.
Подсказка 3
Представьте подкоренные выражения в виде суммы квадратов. Каков геометрический смысл суммы корней?
Подсказка 4
Это сумма расстояний от двух точек до некоторой одной! А когда она достигает наименьшего значения?
Подсказка 5
Когда точки лежат на одной прямой ;)
Так как знаменатель функции
равен
и всегда положителен, то наибольшему значению функции соответствует наименьшее значение знаменателя. При этом функцию
можно трактовать как сумму двух расстояний: от точки
до точки
и от точки
до точки
. Мы специально выбрали точки так, что они лежат по разные стороны от оси абсцисс, тогда наименьшее
значение суммы достигается в точке пересечения прямой
и оси абсцисс. Это будет точка
, но вычислять ее нет необходимости,
так как наименьшее значение функции просто равно длине отрезка
Поэтому наибольшим значением функции является
. Значит,
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Андрей выбирает случайным образом целое число из отрезка
и после этого решает уравнение
Найдите вероятность того, что Андрей получит три различных корня, из которых как минимум два будут целыми, если точно известно, что при вычислениях он не ошибается.
Источники:
Подсказка 1
По условию становится понятно, что нам всё же придется искать корни кубического уравнения. Давайте тогда попробуем для начала найти хотя бы один из них. Попробуем разложить на множители выражение из условия.
Подсказка 2
Здорово, теперь мы знаем, что -1 — точно корень, вне зависимости от a. Получается, что нам хотелось бы добиться, чтобы у оставнегося квадратного уравнения был как миниму 1 целый корень, отличный от -1.
Подсказка 3
После деления выражения на (x+1) выразите a через выражения с x. Так как мы хотим добиться целого x, имеет смысл выделить целую часть.
Подсказка 4
Вспомните, что a тоже целое! Каким тогда будет x, если он присутствует в дроби 8/(3x-1)?
Подсказка 5
Если х целое, оно будет обязательно делителем 8. Отсюда несложно разобрать случаи a.
Так как
то будет корнем при всех
. Решим в целых числах уравнение
Его удобно записать в виде или
Поэтому , и значит,
равно одному из чисел
. В итоге получаем целые решения:
, если
, если
, если
если
.
Таким образом, при всех , кроме а равному
и -1 , исходное уравнение имеет один целый корень
а других целых
корней не имеет.
При уравнение имеет целые корни
и корень
.
При уравнение имеет целые корни
и корень
.
При уравнение имеет целые корни
и корень
.
При уравнение имеет два корня:
и
.
Поэтому три различных корня, из которых два будут целыми, получаются в 3 случаях из 12. Вероятность равна .
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Для каждого значения параметра решите уравнение
Подсказка 1
По-видимому, нормальным решением уравнения здесь и не пахнет... Когда кажется, что все печально, в голову приходит супер-мысль: вспомнить про метод оценки! У нас слева стоит сумма двух модулей и какое-то выражение. Тогда рассчитывать на решения стоит тогда, когда это выражение неположительное...
Подсказка 2
Оно неположительно, когда 0≤a≤π/12 или a=-π/12. У нас имеется сумма двух модулей, поэтому очень хочется воспользоваться неравенством |x|+|y|≥|x-y|...
Подсказка 3
В силу монотонности синуса 1/sin²2a≥1/sin²(π/6)=4 при a∈(0;π/12], а также -4tg3a<0. Поэтому модуль разности наших модулей будет больше 15. Покажите, что при a∈(0;π/12] выражение a(a+π/12)²(a-π/12) не будет превосходить 1 и доведите решение до конца!
Решение может существовать только если
поскольку иначе левая часть уравнения или не определена, или строго положительна.
При уравнение имеет вид
Следовательно, при получаем решение
Если то
Поэтому минимум функции
не меньше С другой стороны абсолютное значение выражения
на полуинтервале заведомо не больше
Поэтому при решений нет.
при
при остальных значениях решений нет.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
При каких значениях существует
такое, что уравнение
не имеет решений?
Источники:
Подсказка 1
Как можно преобразовать выражение в левой части?
Подсказка 2
Примените метод вспомогательного аргумента, введя f(b) = √(sin⁴b + cos⁴b).
Подсказка 3
Воспользуйтесь тем, что косинус по модулю не превосходит единицу.
Пользуясь методом вспомогательного аргумента, приходим к уравнению
где
Если при любых
то найдётся, например, решение
А если же при каком-то
выполнено
то у уравнения решений нет, так как косинус по модулю не больше единицы.
Неравенство выполнено хотя бы при каком-то
если
В итоге получаем, что
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра , при каждом из которых уравнение
имеет ровно три различных корня.
Источники:
Подсказка 1
Какое-то страшное уравнение дали... Давайте попробуем хоть что-то поделать с ним! Как говорится: "Дорогу осилит идущий" :)
Подсказка 2
Верно, давайте просто заменим 2^x на t, где t>0, и будем уже для этого уравнения решать задачу. Понятно, что нам не дали бы такую бяку, если бы она не раскладывалась во что-то хорошее. Давайте попробуем это сделать. Видим, что двойку в одном слагаемом можем вынести. Получается удвоенное произведение. А не соберутся ли там хорошо полные квадраты? Тогда стало бы совсем легко.
Подсказка 3
Точно, там хорошо собирается разность квадратов, с которой дальше уже можно работать! Хм... Видим, что произведение двух скобок равно нулю. И в них параметр а входит везде в первой степени. Тогда каким способом можно добить эту задачу?
Подсказка 4
Да, можно графически порешать в плоскости tOa. Осталось только аккуратно построить графики и выяснить подходящие значения а.
После замены нам требуется ровно три различных положительных корня от уравнения
Первое решение.
Построим графики
в координатах и посмотрим, когда горизонтальная прямая пересекает части парабол в области
ровно в трёх
точках:
Это происходит строго между прямыми, показанными на графике. Из представления парабол выше очевидно, что горизонтальными
касательными к параболам являются прямые и
. Пересекаются параболы при
При получаем
При получаем
Второе решение.
Заметим, что в случае наличия корней у уравнений
и
их произведения имеют разные знаки, поэтому всего быть положительных корней не может (иначе оба коэффициента были бы
положительны по теореме Виета). А сумма же корней всегда положительна, поэтому двух отрицательных корней быть не
может.
Значит, нужно обеспечить наличие двух корней у обоих уравнений. Это обеспечивается условием на положительность дискриминантов
При среди корней есть два нуля, а иначе за счёт теоремы Виета у одного будут два положительных корня, у другого — один
положительный и один отрицательный.
Итак, имеем три положительных корня и один отрицательный. Стоит ещё проверить, могут ли положительные корни в разных скобках
совпасть, то есть при одном и том же верно
Отсюда
Эти значения исключим из ответа.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения , при каждом из которых сумма длин промежутков, составляющих множество (возможно пустое) решений
неравенства
меньше 2.
Источники:
Подсказка 1
Сразу видно, что логарифм можно выкинуть (не забыв при этом про одз). Хочется также собрать квадрат, чтобы не таскать за собой много слагаемых: (x+2a)²-a. Какие неравенства будут эквиваленты изначальному, при отбрасывании логарифма?
Подсказка 2
Все верно, a<(x+2a)²<4+a. Мы имеем два квадратных неравенства, что не очень удобно при нахождении промежутков решения. Будет легко, если мы будем иметь только одно неравенство. Давайте так и сделаем, и для начала рассмотрим случай a≤0...
Подсказка 3
При таком условии на a существенным будет только неравенство (x+2a)²<4+a, которое равносильно |x+2a|<√(4+a), при a≥-4. Давайте теперь посмотрим на случай a≥0. Каковы промежутки решения неравенств √a<|x+2a|<√(4+a)?
Подсказка 4
У левого неравенства решением будет x<-√a-2a и x>√a-2a, а у правого -2a-√(4+a)<x<-2a+√(4+a). Видно, что пересечением будут интервалы -2a-√(4+a)<x<-√a-2a и √a-2a<x<-2a+√(4+a). Вам остается лишь найти a, при которых сумма их длин не больше 2!
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения , при каждом из которых неравенство
имеет решения, причем среди решений нет больших
Источники:
Подсказка 1
Левая часть выглядит немного громоздко, поэтому давайте попробуем преобразовать её. Вспомним формулу перехода к новому основанию и вынесем общую часть.
Подсказка 2
Один из множителей содержит скобку a - log₂3. Давайте разберём три случая для значений a, когда эта скобка равна нулю, меньше или больше нуля, и решим задачу.
С использованием формулы перехода получаем
Если , то решений нет.
Если , то решение
Если , то решение
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Укажите все значения параметра , при каждом из которых система
имеет решения, и найдите эти решения.
Источники:
Подсказка 1
Внимательно рассмотрите первое уравнения, можно ли его красиво преобразовать? Аккуратная работа с ФСУ позволит нам установить соотношения между х, у и а.
Подсказка 2
Итак, подставляя полученные соотношения, мы получаем интересное неравенство, но как его решить? Попробуйте показательную функцию отправить в правую часть, а логарифм — в левую. Что можно сказать о полученном неравенстве?
Подсказка 3
Оцените возрастание/убывание функций с каждой стороны, чтобы сделать вывод о количестве пересечений и примерном виде графиков этих функций. Так мы получим решения для х.
Подсказка 4
Осталось воспользоваться найденными в начале соотношениями между х и а, чтобы установить искомые значения параметра!
ОДЗ:
Из первого уравнения имеем Подставим в неравенство:
Поскольку функция в левой части монотонно возрастает, то меньше 4 она будет при всех до момента равенства. А равенство
достигается при
В итоге с учётом ОДЗ , откуда
, причём для каждого значения существует ровно одна пара
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
При каких значениях и
неравенство
выполняется для всех действительных
Источники:
Подсказка 1
Давайте разберёмся с дробью в степени и попробуем оценить её значение. Как связаны числитель и знаменатель?
Подсказка 2
Сделайте замену t = 2x - 1 и исследуйте дробь!
Подсказка 3
Оцените t² + 4 по неравенству о средних. В каком отрезке тогда лежит значение всей дроби?
Подсказка 4
Значение дроби по модулю не превышает 1/4! Тогда можно оценить и число, лежащее между a и b ;)
Пусть Рассмотрим функцию
По неравенству о средних
Тогда
Значения достигаются при
Следовательно, множество значений функции
есть полуинтервал
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
При каждом значении решите уравнение
Источники:
Подсказка 1
Уравнение на первый взгляд выглядит страшно, обычные действия из неравенств с модулями делать не хочется. Ещё и вопрос такой неприятный: решить при каждом значении a. Не раскрывать же модули! В общем, нужно подумать про какие-то нестандартные методы. Среди таких есть метод оценки, который часто используется в уравнениях с модулями, так как есть неравенства |a| + |b| >= |a + b| и |a| >= a.
Подсказка 2
Попробуем найти оценку. Заметим, что если сложить все подмодульные выражения слева, то получится 4030x. А это как раз то, что стоит справа! Мы же знаем, что сумма модулей не меньше, чем сумма подмодульных выражений, то есть уже получили некоторую оценку. Но ещё ведь есть лишние слагаемые без модулей, может, и их можно оценить?
Подсказка 3
Большое количество квадратов намекает на мысль, что здесь можно поискать квадраты суммы или разности. И они есть! Убедитесь, что слагаемые без модулей слева можно записать как 2(a - 2015)^2 + 2(x - 2015)^2. Теперь дело за малым. Слева выражение не меньше, чем справа, но нам нужно равенство. Тогда во всех неравенствах должно достигаться равенство, то есть квадраты должны быть равны нулю и сумма модулей должна быть равна сумме подмодульных выражений.
Так как , то
Заметим также, что
Следовательно, левая часть равенства
Таким образом, левая часть равна , если
Тогда при решением уравнения является
, а при
уравнение не имеет решений.
при других значениях решений нет
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра , при каждом из которых
имеет ровно три различных решения.
Источники:
Подсказка 1
Сделаем максимум преобразований по свойствам степеней и логарифмов, чтобы слагаемые приняли более похожий друг на друга вид.
Подсказка 2
После переноса вычитаемого в правую часть в обеих частях равенства будет степень тройки умножаться на логарифм по основанию 5.
Подсказка 3
Обратите внимание на то, как связаны между собой степень тройки и аргумент логарифма в каждой части.
Подсказка 4
Рассмотрите функцию f(t) = 3ᵗlog₅(t+2).
Подсказка 5
f(t) возрастает, поэтому в обеих частях можно перейти к равенству на t:)
По свойствам логарифмов и степеней уравнение переписывается в виде
Перенесём вычитаемое направо, поделим обе части на 3 и на обе степени троек:
Пусть Эта функция монотонно возрастает на всей области определения как произведение возрастающих функций,
поэтому
Три решения будут в случае касания для и в случае когда
поскольку совпадают вершины параболы
и "уголка"
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра , при каждом из которых система
имеет ровно одно решение.
Источники:
Подсказка 1
Можно заметить, что первое уравнение системы симметрично относительно t = x - 3, но что будет, если внести эту замену и во второе уравнение? Что в этой ситуации можно сказать о решениях системы и о том, когда их количество может быть нечётным?
Подсказка 2
Итак, подстановкой подходящего значения t мы можем вычислить возможные а, но все ли эти значения дадут ровно одно решение?
Подсказка 3
Для некоторых найденных значений можно сделать удачную оценку на у, гарантирующую однозначность решения, для других же попробуйте подобрать несколько пар решений!
При замене система превращается в (при этом количество решений после линейной взаимнооднозначной замены будет такое
же):
Предположим, что является решением системы. Тогда
тоже подходит в систему. Если эти решения не совпадают, то у
системы будет чётное число решений. Одно решение будет тогда и только тогда, когда оно будет иметь вид
. Тогда из второго
уравнения должно быть
, а из первого
. Получаем, что для наличия одно решения необходимо
. Проверим, есть ли другие решения при этих значениях
:
-
При
получим
Из первого уравнения
, а из второго уравнения
, поэтому решением будет только
.
-
При
получим
Помимо решения
имеются также пары
или
, так что решений уже больше одного.
Таким образом, подойдёт только , то есть
или
.
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра , при каждом из которых среди решений уравнения
есть неотрицательные числа.
Источники:
Подсказка 1
Мы видим, что при фиксированных а наше уравнение почти всегда линейно относительно x. Тогда давайте для начала посмотрим, когда коэффициент при x будет равняться 0...
Подсказка 2
Для этого нам нужно разложить многочлен от a на множители. Видно, что -1 будет его корнем. После вынесения (a+1) остается множитель a³+2013a²+a+2013. Видно, что (a+2013) можно вынести. Какие тогда корни имеет наш многочлен?
Подсказка 3
Верно, -1 и -2013! Давайте пока что разберемся со случаем a≠-1, -2013. Тогда можно смело поделить обе части на многочлен при x. В итоге справа получается выражение (a³+3a²-6a-8)/(a+1)(a²+1)(a+2013). Хочется понять, когда эта штука меньше 0. Для этого, наверное, придется разложить числитель на множители...
Подсказка 4
Какое совпадение, -1 также является корнем числителя! Попробуйте подобрать остальные корни и разберитесь со случаями -1 и -2013!
Попробуем разложить Заметим, что
корень данного выражения, значит, можно вынести
Второй множитель раскладывается на Тогда
Попробуем разложить правую часть:
Таким образом получили уравнение, которые можно анализировать:
Разберём случаи:
1) , то уравнение принимает вид
Тогда
любой, в частности неотрицательный.
- решение.
2) , то уравнение принимает вид
Такое уравнение не имеет корней. Значит, данное значение
не
подходит.
3) , то уравнение можно переписать в таком виде:
Остаётся найти все те значения a, при которых выполнено неравенство
По методу интервалов получаем
Объединяя с предыдущими ответами получаем ответ
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения , при каждом из которых уравнение
имеет единственное решение.
Источники:
Подсказка 1
Попробуйте найти симметрию в данном уравнении.
Подсказка 2
Можем ли мы заменить x на 1/x?
Подсказка 3
Воспользуйтесь симметрией косинуса.
Подсказка 4
Корню x соответствует корень 1/x. Тогда, чтобы решение было единственным, каким должен быть x?
Подсказка 5
Не забудьте подставить для проверки найденные a.
ОДЗ: . Поэтому можем вместо
подставить
:
Домножив в обеих дробях и числитель, и знаменатель на , получаем:
Но это ровно наше исходное уравнение, так как для косинуса верно, что
Значит, у нас есть симметрия: если есть корень , то есть и корень
. Тогда единственный корень при
, то есть
.
- 1.
-
- 2.
-
Мы получили 4 подозрительных значения для , осталось проверить каждое из них:
- 1.
-
Получаем единственное решение
. Значит,
подходит.
- 2.
-
При
левая функция равна
, а правая
. И если мы найдём ещё один отрицательный
такой, что значение левой функции будет больше, чем значение правой, то из их непрерывности (во всех точках кроме
) будет следовать, что уравнение имеет ещё один корень. Подберём такое значение. Пусть
, отрицательный корень этого уравнения -
. При подстановке его в уравнение правая функция будет точно положительной, а левая равна
, как мы и искали.
Значит,
не подходит.
- 3.
-
Будем доказывать аналогичным способом, что и в предыдущем случае. При
получаем
. Найдём такой
, что значение правой функции меньше значения левой. Хотим
. При
выполняется желаемое.
- 4.
-
Правая часть всегда
, а левая
. Тогда равенство выполняется, только при
. Выражая
из
, получаем единственный корень
. Значит,
подходит.