Задача к ЕГЭ на тему «Функции. Монотонность: f(t) = f(z)» №1

Найдите все значения параметра a,  при каждом из которых уравнение

 ax−√x+1     √-----      √ ----- 2       ⋅log13  ax+ 2+ log9(  x+ 1+ 2)= 0

имеет единственное решение.

Домножим правую и левую части уравнения на 2√x+1 > 0  » class=»math» src=»/images/math/answer/answer-371-1.svg» width=»auto»> и перепишем уравнение в виде </p>
<div class=  ax              √x+1      √----- 2  ⋅log19 (ax +2)= 2    ⋅log19 ( x+ 1+ 2)

Рассмотрим функцию     t y = 2 ⋅log19 (t+ 2)  при t≥0  (т.к. √ -----   x+ 1≥ 0  ).

Производная                            (                 ) y′ = (−2t⋅log9(t+ 2))′ = −-2t ⋅ ln 2⋅ln (t+ 2)+-1-                       ln9                t+ 2 .

Т.к. 2t >0, -1—> 0, ln(t+ 2)> 0       t+ 2  » class=»math» src=»/images/math/answer/answer-371-7.svg» width=»auto»> при всех <img decoding=, то y′ < 0  при всех t≥ 0  .

 

Следовательно, при t≥ 0  функция y  монотонно убывает.

 

Уравнение можно рассматривать в виде y(t)= y(z)  , где          √----- z = ax,t= x +1  . Из монотонности функции следует, что равенство возможно только в том случае, если t= z  .

Значит, уравнение равносильно уравнению:     √ ----- ax=   x+ 1  , которое в свою очередь равносильно системе:

{  a2x2− x− 1= 0  ax ≥0

При a= 0  система имеет одно решение x = −1  , которое удовлетворяет условию ax≥ 0  .

 

Рассмотрим случай a ⁄= 0  . Дискриминант первого уравнения системы          2 D = 1+ 4a > 0  » class=»math» src=»/images/math/answer/answer-371-22.svg» width=»auto»> при всех <img decoding=. Следовательно, уравнение всегда имеет два корня x1  и x2  , причем они разных знаков (т.к. по теореме Виета          1 x1⋅x2 = − a2 < 0  ).

Это значит, что при a< 0  условию ax≥ 0  подходит отрицательный корень, при a> 0  » class=»math» src=»/images/math/answer/answer-371-29.svg» width=»auto»> условию подходит положительный корень. Следовательно, система всегда имеет единственное решение. </p>
<p class= Значит, a∈ ℝ  .

admin
Оцените автора
Я решу все!
Добавить комментарий