Тема 18. Задачи с параметром
18.28 Симметрия
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#55008

Найдите все значения параметра a  , при каждом из которых уравнение

  (      )
sin  -πx-- + -----6a(----) + a2+ 3= 0
    1+ x2   2 +tg2  x2−1-
                     x

имеет единственное решение.

Показать ответ и решение

Заметим, что по ОДЗ x⁄= 0,  следовательно, уравнение можно привести к виду

  ( --π--)  -----6a-----   2
sin  x+ 1x  + 2 +tg2(x− 1x) +a + 3 =0

Заметим, что уравнение симметрично относительно замены x  на 1.
x  Следовательно, если некоторый x= x0  является решением уравнения, то и     1-
x = x0  является решением этого уравнения. Эти решения будут совпадать, если x = 1.
    x  То есть при x ± 1.

Следовательно, если уравнение имеет единственное решение, то этим решением должен быть x= 1  или x = −1.  Найдем те a,  при которых среди решений уравнения точно есть x= 1,  а затем то же самое сделаем для x = −1.

Пусть x = 1.  Тогда уравнение примет вид

  π      6a
sin-2 + 2+-tg20 + a2+ 3= 0 ⇔  a2 +3a+ 4 =0   ⇔   a∈ ∅.

Значит, ни при каких a  уравнение не может иметь корень x= 1.

Пусть x = −1.  Тогда

  (   )
sin  − π + --6a---+ a2+ 3= 0  ⇔   a2+ 3a+ 2= 0  ⇔   a = −2;−1.
     2    2+ tg2 0

Теперь нужно проверить, действительно ли при найденных a  корень x = −1  — единственный.

Проверка a= −2.

Если a = −2,  то уравнение примет вид

sin -π-1-− -----12(----1)-+ 7= 0  ⇔
   x+ x   2+ tg2 x− x
sin -π---+7 = -----12(----)  по методу оценки ⇔
◟--x+◝◜1x--◞   2◟+-tg2◝x◜-−-1x◞
   ∈[6;8]          ∈(0;6]
(   --π--
||{sinx+ x1+ 7= 6
|      12            ⇔
|( 2+-tg2(x-−-1) = 6
(     π     x
||{sinx+--1= −1
   (   x )        ⇔
||(tg  x− 1  = 0
(       x
||{ -π-1-= − π-+ 2πn,n ∈ ℤ
  x+ x    2               ⇔
||(x − 1 =πk,k ∈ℤ
(    x
||{x + 1 = -11---,n ∈ℤ
     x   −2 +2n          ⇔
||(x − 1 =πk,k ∈ℤ
(    xπ      1
||{x = 2k + −1+-4n-
|                    n,k ∈ ℤ
|( 1= ---1---− π-n
  x  − 1+ 4n   2

Выразим x  из второго уравнения и приравняем его с x  из первого уравнения. Получим

                             (       )
πk+ ---1---= -----1----  ⇔     ---1--- 2− 1= (πk)2 .
2   − 1+ 4n    −11+4n-− π2n        −1+ 4n         2

Данное равенство верно лишь при k = 0,  так как правая часть представляет собой рациональное число, умноженное на π,  а левая — рациональное число. Следовательно, равенство возможно только тогда, когда в правой части рациональное число, которое умножается на π,  равно нулю.

Из равенства k = 0  следует n= 0.  Таким образом, мы получаем, что решением системы является лишь x= −1.  Значит, a =− 2  нам подходит.

Проверка a= −1.

Если a = −1,  то уравнение принимает вид

   -π---     -----6------
sin x+ 1x +4 = 2+ tg2(x − 1x)  ⇔
◟--∈◝[◜3;5]--◞  ◟---∈◝(0◜;3]---◞
(     π
|{ sinx-+-1= − 1
|  (    x)        ⇔   x= −1.
( tg x − 1x = 0

Получили ту же систему, что и в первой проверке, следовательно, она решается так же и ее решением также будет единственный корень x = −1.  Значит, и a = −1  нам подходит.

В итоге, ответ

a∈ {−2;−1}.
Ответ:

a ∈{− 2;− 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!