Тема 18. Задачи с параметром
18.17 Функции. Исследование функции на возрастание/убывание
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#1231

Найдите все значения параметра a  , при каждом из которых уравнение

x3 − 9x2 + 108 + (a2 − 108a )tgx =  a

имеет ровно два корня.

Показать ответ и решение

Рассмотрим три случая: a = 0  , a = 108  и a ⁄= 0;108  .

 

1) a =  0  . Тогда уравнение примет вид x3 − 9x2 = − 108  . Решим его графически. Рассмотрим функцию      3     2
y = x −  9x   . Нули функции: x =  0;9  . Производная равна   ′     2
y  = 3x  − 18x  , следовательно, точки экстремума x = 0,x = 6  , причем x = 0  – точка максимума, x =  6  – точка минимума. Следовательно, график выглядит так: PIC
Причем y(6) = − 108  . Следовательно, решение уравнения x3 − 9x2 =  − 108  – это абсциссы точек пересечения графиков функций y = x3 − 9x2   и y =  − 108  . Таким образом, очевидно, что таких точек две.
Следовательно, a = 0  нам подходит.

 

2) a = 108  . Тогда уравнение примет вид x3 − 9x2 = 0  . Это уравнение имеет два решения x = 0  и x =  9  . Следовательно, a = 108  нам также подходит.

 

3) Пусть a ⁄= 0; 108  . Рассмотрим функцию           3     2               2
f(x ) = (x − 9x  + 108 −  a) + (a − 108a )tgx  . Тогда уравнение примет вид f(x) = 0  .
Эта функция состоит из суммы двух функций: h(x) = x3 − 9x2 + 108 − a  и g (x ) = (a2 − 108a )tgx  . Функция g  определена при всех x  кроме     π-
x =  2 + πk  , k ∈ ℤ  , причем на любом отрезке [  π-      π-     ]
 − 2 + πk; 2 + πk принимает значения от −  ∞ до + ∞ (вообще говоря, она еще периодическая).
Функция h  кубическая, определена при любом x  , причем на каждом отрезке вида [                 ]
   π-      π-
 − 2 + πk; 2 + πk она ограничена (то есть ее область значений на этом отрезке – от   (  π      )
h  − 2 + πk до   (       )
h  π2 + πk ).
Обе функции g  и h  также непрерывны на любом отрезке [  π-       π-    ]
 −  2 + πk; 2 + πk . Следовательно, функция f  также непрерывна на любом таком отрезке, а также принимает значения от − ∞ до + ∞ . Значит, на любом таком отрезке существует хотя бы одна точка, удовлетворяющая уравнению f(x ) = c  . В частности, это верно и для c = 0  . Следовательно, на любом отрезке вида [  π       π      ]
 − --+ πk; --+ πk
   2       2 существует хотя бы одно решение уравнения f (x) = 0  .
Так как таких отрезков бесконечное множество, то и решений у уравнения f(x) = 0  бесконечно. Следовательно, любые a ⁄= 0; 108  нам не подходят.

 

Таким образом, ответ a ∈ {0;108} .

Ответ:

a ∈ {0;108 }

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 обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

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

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или 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!