Тема . ПВГ (Покори Воробьёвы Горы)
Параметры на ПВГ
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела пвг (покори воробьёвы горы)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#85555

Найдите все значения a  , при каждом из которых уравнение

        x      2
|2[tga]− 1| =[tga]+ 2

имеет рациональное решение x  . Здесь, [t]  - целая часть числа t  .

Источники: ПВГ - 2024, 11.6 (см. pvg.mk.ru)

Показать ответ и решение

Положим b= [tga]  . Тогда уравнение принимает вид (|2b− 1|)x =b2+ 2,b∈ ℤ  . Нужно найти все целочисленные значения b  , при которых существует рациональное решение x  .

При b= 0  решений нет. Рассмотрим вначале случай b> 0  , т.е. b∈ℕ  . Тогда поскольку при любом натуральном b

 2
b + 2> 2b− 1 ≥1,

то можем считать, что в представлении x= d∕q  числа d  и q  натуральные. Значит, числа b2+ 2  и 2b − 1  имеют одни и те же простые делители.

Пусть p  - общий простой делитель этих чисел, тогда

{ b2+ 2= pN,
  2b− 1= pM,

где N  и M  - натуральные. Исключая b  из левых частей уравнений этой системы, получаем

9= 4(b2 +2)− (2b− 1)(2b+1)= (4N − (2b+ 1)M )p.

Значит (4N − (2b+1)M )  - натуральное, а p  -делитель 9 , т.е. p= 3  . Поэтому

{
  b2+ 2= pm,
  2b− 1= pk,

где m  и k  - натуральные и m > k  . Так как

                               (    )       (             )
9= 4(b2+ 2)− (2b− 1)(2b+ 1)= 4⋅3m − 3k+2  ⋅3k =3k 4⋅3m−k − 3k− 2 ,

a 4⋅3m−k− 3k− 2  не делится на 3 , то k =2  и m = 3,b= 5,x= 32  .

Для отрицательных b  решение проводится почти аналогично. Положим c= −b  . Тогда исходное уравнение будет записываться в виде:

(2c+ 1)x =c2+ 2, c∈ ℕ.

Случай c=1  очевиден, поскольку решение x= 1  . Пусть c∈ℕ,c≥ 2  . Аналогично предыдущему показывается, что в представлении x= d∕q  числа d  и q  натуральные. Опять предположив, что p  - общий простой делитель этих чисел, получим

{
  c2+ 2= pN,
  2c+ 1= pM,

и также сделаем вывод, что p= 3  . Поэтому

{
  c2+ 2= 3m,
  2c+ 1= 3k,

где m  и k  - натуральные и m > k  . Так как

                               (    )       (             )
9= 4(c2+ 2)− (2c− 1)(2c+ 1)= 4⋅3m − 3k− 2 ⋅3k =3k 4⋅3m−k − 3k+ 2 ,

а 4⋅3m−k− 3k+ 2  не делится на 3 , то k= 2  и 4⋅3m−2− 32+2 =1  или 4⋅3m−2 = 8  , но последнее уравнение не имеет натуральных решений.

Поэтому все решения описываются уравнениями: [tga]= −1  и [tga]=5  , решив которые приходим к ответу.

Ответ:

 a ∈[−π∕4+πn;πn)∪[arctg5+ πn;arctg6+ πn),n ∈ℤ

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!