Тема . Задачи с параметром

Алгебра (+ логика). Несколько неизвестных или несколько параметров

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

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#73722

Найдите все такие a  и b,  что |a|+ |b|≥ 2√-
         3  и при всех x  выполнено неравенство

|a sinx+ bsin2x|≤1

Источники: ММО-2014, задача 11.2(см. mmo.mccme.ru)

Показать ответ и решение

Рассмотрим случай, когда числа a  и b  имеют один знак. В этом случае |a|+|b|= |a+b|.  Пусть x= π.
   3  Тогда 2x= 2π,sinx= sin2x= √3
    3              2  и                       √3         √3
1 ≤|asinx+ bsin2x|=|a+ b| 2 =(|a|+ |b|) 2 ≥1.  Отсюда получаем, что        √2
|a|+|b|=  3,  а в точке    π
x= 3  функция f(x)= asinx+ bsin2x  принимает либо своё наибольшее значение 1,  либо своё наименьшее значение − 1.  Значит, точка    π
x= 3  является точкой экстремума для функции f(x)  и  ′π
f(3)= 0.  Имеем

  π       π      2π   a− 2b
f′(3)= acos3 + 2bcos-3 =--2--= 0

Следовательно, a= 2b.  Учитывая равенство |a|+ |b|= 2√3,  получаем, что возможны лишь два варианта a= 34√3,b= 3√23-  или a =− 3√43-,b= − 3√23.

Рассмотрим теперь случай, когда числа a  и b  имеют разные знаки. В этом случае |a|+|b|= |a − b|.  Пусть x = 2π3-.  Тогда                     √-
2x= 4π3 ,sinx= − sin2x=-32  и                       √-         √-
1≤ |asinx+ bsin2x|=|a− b|-32 =(|a|+ |b|)-32 ≥1.  Отсюда получаем, что |a|+ |b|= √23,  а в точке x = 2π3-  функция f(x)=asinx+ bsin2x  принимает либо своё наибольшее значение 1,  либо своё наименьшее значение − 1.  Значит, точка x= 2π3  является точкой экстремума функции f(x)  и f′(2π3 )= 0.  Имеем:

f′(2π-)=acos2π+ 2bcos 4π-= −a−-2b= 0
   3        3       3     2

Следовательно, a= −2b.  Учитывая равенство |a|+ |b|= √2
         3  получаем, что возможны лишь два варианта: a= −-4√-,b= -2√-
    3 3    3 3  или a =-4√-,b= −-2√-.
   3 3     3 3

Проверим, что четыре найденные пары значений удовлетворяют условию задачи. Действительно, |a|+ |b|= √2.
         3  Функция f(x)  принимает свои наибольшее и наименьшее значения в таких точках x,  для которых f′(x)= 0.  Найдём такие точки x.  Имеем:

f′(x)= acosx +2bcos2x =a(cosx ±cos2x)= 0

где знак в скобках выбирается положительным, если a  и b  одного знака, и отрицательным иначе. Следовательно, во всех точках экстремума функции f(x)  имеем |cosx|= |cos2x|.  Значит, при таких x  выполнено также равенство |sinx|= |sin2x|.  Отсюда |sin2x|= |sin x||cosx| и либо sinx= 0,  либо |cosx|= 12.  В первом случае f(x)= 0,  во втором |sin√32 |,|sin 2x = √23| и

        √-    √-
|f(x)|≤ |a|-3+ |b|-3-=1
        2      2

Таким образом, во всех точках экстремума функции f(x),  а следовательно, и во всех вообще точках x,  имеем |f(x)|≤1.

Ответ:

 a =± √4-,b= ± √2
     3 3     33

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!