Тема 18. Задачи с параметром
18.27 Четность как частный случай симметрии
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#31652

Найдите все значения параметра a  , при каждом из которых уравнение

x2+6ax+9a2    2   2    3   2
3        = ax +6a x+ 9a +a − 4a+4

имеет ровно одно решение.

Показать ответ и решение

Уравнение равносильно

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

Сделаем замену t= x+ 3a  . Так как замена линейная, то уравнение с заменой также должно иметь одно решение:

 t2   2       2
3  − at = (a− 2)

Функция f(t)= 3t2 − at2  является четной, определенной при всех t∈ ℝ  , и уравнение имеет вид f(t)= const  . Следовательно, если это уравнение имеет решение t0 ≥0  , то оно имеет также решение − t0 ≤ 0  . Значит, количество решений уравнения будет четным, если среди решений нет t= 0  , и нечетным, если среди решений уравнения есть t= 0  . Так как нам требуется, чтобы уравнение имело единственное решение, что является нечетным количеством, то t= 0  — решение уравнения.

1.
Найдем, при каких a  число t= 0  является решением уравнения:
30− a ⋅0 =(a− 2)2 ⇔   a= 1;3
2.
Проверим, является ли t= 0  единственным корнем уравнения при найденных a  или уравнение имеет другие корни. Для этого заметим, что если мы определим хотя бы один корень t1 ⁄= 0  , то найденные значения параметра нам не подойдут; если же мы докажем, что других корней нет, то найденные a  нам подходят.

При a= 1  уравнение имеет вид

 t2  2
3  − t = 1

Сделаем замену t2 = p  и рассмотрим функцию y(p)= 3p− p  на промежутке p ∈[0;+∞ )  . Тогда уравнение примет вид y(p)=1  . Найдем ее производную  ′    p
y(p)=3 ln3− 1  . Найдем нули производной:

3p = log3e ⇔  p= log3log3e

Так как e< 3  , то log3e< 1  , следовательно, log3log3e< 0  . Следовательно, при p ≥0  производная принимает значения одного знака, значит, функция y(p)  строго монотонна при p≥ 0  . Тогда уравнение вида y(p)=const  имеет не более одного решения. И это решение мы знаем — это p =t2 = 0  . Следовательно, других решений нет.

Значит, a =1  нам подходит.

При a= 3  уравнение имеет вид

3t2 − 3t2 =1

Сделаем замену t2 = p  и рассмотрим функцию g(p)= 3p − 3p  на промежутке p∈[0;+ ∞)  . Тогда уравнение примет вид g(p)=1  . Заметим, что при p= 1  имеем g(1)= 0< 1  , а при p=2  имеем g(2)= 3> 1  . Следовательно, существует точка p1 ∈ (1;2)  , в которой g(p1)= 1  и эта точка отлична от p= t2 = 0  . Таким образом, уравнение имеет как минимум еще один корень t1 =√p1-∈(1;√2)  помимо t= 0  .

Значит, a =3  нам не подходит.

Ответ:

 a ∈{1}

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!