Тема 18. Задачи с параметром
18.12 Функции. Монотонность: f(t) = f(z)
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#31560

Найдите все значения параметра a  , при каждом из которых уравнение

 |x−a|     2          x2−2x    √-
4    ⋅log13(x  − 2x+ 4)+2    ⋅log 3(2|x − a|+ 3)= 0

имеет ровно три решения.

Показать ответ и решение

Преобразуем уравнение:

− 2|x−a|⋅log((x − 1)2+ 3)+ 2(x−1)2 ⋅log(2|x − a|+3)= 0 ⇔
         3                     3
2−(x−1)2 ⋅log3((x− 1)2+ 3) =2−2|x−a|⋅log3(2|x − a|+ 3)

Если сделать замену t =(x− 1)2  , z = 2|x − a| , то уравнение примет вид f(t)= f(z)  , где f(p)= 2−p⋅log3(p+ 3)  , причем p ≥0  . Исследуем эту функцию:

          (                   )
f′(p)= 2−p-⋅ --1-− ln 2ln3log3(p+ 3)
      ln3   p+ 3

Рассмотрим функции g(q)= 1
     q  и h(q)= ln2ln3log q
             3  при q = p+3 ≥3  .

Докажем, что g(3)< h(3)  , тогда мы получим, что g(q)− h(q)<0  при q ≥ 3  , следовательно,  ′
f (p)< 0  (так как 2−p-
ln3 >0  ).

              1
g(3)∨ h(3)  ⇔   3 ∨ln2ln3 ⇔  1∨ ln 8ln3

Так как ln8> 1  , ln3> 1  , то 1< ln8ln3  , ч.т.д.

PIC

Следовательно, производная функции y = f(p)  отрицательна, значит, функция y =f(p)  убывает (то есть строго монотонна). Следовательно, уравнение f(t)=f(z)  равносильно уравнению t= z  :

     2
(x − 1) = 2|x− a|

Рассмотрим функцию F (x)= (x− 1)2− 2|x− a| . Тогда наше уравнение имеет вид F (x)= 0  и нам нужно, чтобы график функции y =F (x)  имел 3 точки пересечения с осью абсцисс. Раскроем модуль:

⌊F1 =x2− 4x+ 1+ 2a =0,x≥ a
⌈     2
 F2 =x + 1− 2a= 0,x <a

В зависимости от того, как расположена прямая x =a  относительно вершин парабол F1  и F2  , график y = F(x)  может выглядеть одним из четырех видов:

PIC

Видим, что лишь четвертый график может давать три точки пересечения с осью абсцисс, то есть три корня для исходного уравнения.

Во-первых, прямая x =a  должна располагаться строго между вершинами парабол, что задается условием

x2(верш)< 3< x1(верш)  ⇔  0< a< 2

Во-вторых, должен выполняться один из двух случаев расположения оси абсцисс. Рассмотрим их ниже.

1)
Ось абсцисс проходит через точку стыка двух парабол, то есть через точку с абсциссой x= a  . Это задается следующими требованиями:
F (a)= 0  ⇔  (a− 1)2 =0  ⇔   a= 1

Это значение параметра удовлетворяет условию 0< a< 2,  значит, нам подходит.

2)
Ось абсцисс проходит через вершину одной из парабол и находится выше ординаты вершины другой параболы. Это задается следующими требованиями:
⌊(              ⌊(
|{ D1 = 0       |{− 4(2a− 3) =0
||( D2 > 0       ||(4(2a− 1)> 0           3 1
|||({ D1 > 0   ⇔   |||({− 4(2a− 3) >0    ⇔   a= 2;2
⌈(              ⌈(
   D2 = 0         4(2a− 1)= 0

Под условие 0< a< 2  подходят оба a= 12;32  .

Таким образом, ответ    {1   3}
a ∈ 2;1;2 .

Ответ:

 a ∈{0,5;1;1,5}

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!