Тема 18. Задачи с параметром
18.08 Алгебра. Исследование замены
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#37051

Найдите все значения параметра a  , при каждом из которых уравнение

                    2                           2
(log8(x+ a)− log8(x− a)) − 12a(log8(x+ a)− log8(x− a))+ 35a − 6a− 9= 0

имеет ровно два различных решения.

Показать ответ и решение

Воспользуемся формулой разности логарифмов и приведем уравнение к виду

(   x +a)2      (    x+a )
 log8x-− a  − 12a⋅ log8 x− a + 35a2− 6a− 9= 0,

причем мы имеем ограничение x> a  и x> −a  , что можно записать в виде одного неравенства x> |a| .

Сделаем замену t= log8 xx+−aa  и исследуем новую переменную. Для этого введем еще одну промежуточную неизвестную

y = x+a-= x−-a+-2a-= 1+ -2a-
    x− a    x− a       x− a

Тогда имеем следующее:

t=logy;  y > 0, y = 1+-2a-, x> |a|
    8                x− a

Так как функция y = y(x)  – обратная пропорциональность (за исключением случая a= 0  , который мы сейчас рассмотрим отдельно), то есть y = y(x)  – строго монотонная, то каждому значению x  соответствует не более одного y  . Функция t= t(y)  также является строго монотонной, поэтому каждому y  будет соответствовать не более одного t  . Причем можно дополнить: различным x  соответствуют различные y  , а различным y  – различные t  .

Рассмотрим случаи a> 0  , a= 0  и a <0  :

  • a >0  , тогда x> a> 0  , график y = 1+-2a-
      x−a  представляет собой убывающую гиперболу, расположенную в 1 и 3 четвертях (относительно своих асимптот), а асимптотами у нее являются y = 1  и x = a  . Следовательно, значениям x> a  соответствуют y > 1  , а им в свою очередь соответствуют t> 0  .
  • a <0  , тогда x >− a> 0  , график y =1+ -2a
      x−a  представляет собой возрастающую гиперболу, расположенную в 2 и 4 четвертях (относительно своих асимптот), а асимптотами у нее являются y =1  и x= a< 0  . Следовательно, значениям x >− a  соответствуют 0 <y <1  , а им в свою очередь соответствуют t< 0  .
  • a =0  , тогда x> 0  ,    x
y = x ≡1  при x> 0  . Значению y = 1  соответствует t= 0  .

Новое уравнение с t  является квадратным, то есть может иметь от нуля до двух корней:

t2− 12at+35a2− 6a− 9 =0 (∗)

Мы ищем те a  , при которых исходное уравнение имеет два решения, значит, если это a= a0 > 0  , то при нем уравнение (∗)  должно иметь два положительных корня. Если это a= a0 < 0  , то при нем должно быть два отрицательных корня. А если a= 0  , то t= 0  точно должно являться решением (есть другие решения или нет и какие они – нам неважно).

Заметим, что можно преобразовать:

(t− 6a)2 = (a+ 3)2 ⇔   t∈{7a+ 3;5a− 3}

Найденные корни совпадают при a= −3  и равны t= −18  . Поэтому это значение параметра нужно исключить. При a⁄= −3  нам подходят a  , получаемые из

⌊(
||||{ a> 0
||  7a +3 >0
||||||( 5a − 3 >0
||(
||||||{ a< 0
||  7a +3 <0
||||||( 5a − 3 <0
||(
||⌈{ a= 0
 ( (7a+ 3)(5a− 3) =0
Ответ:

 a ∈(−∞;− 3)∪ (−3;− 3)∪(3;+∞ )
                 7   5

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!