Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение
x2−a2=4x2−(4a+2)x+2a
на отрезке [0;1] имеет ровно один корень.
Данную задачу проверяют не автоматически, а вручную.
Ознакомьтесь с критериями оценки, правильным решением и сами себе поставьте оценку от 0 до 0 баллов.
Даже если вы ошиблись в цифровом ответе, можно получить несколько баллов за правильный ход решения.
Форма для оценки находится внизу страницы.
Подробное решение
f=g{f=gg≥0∨f≥0
галочка - это логическое "или" Мы поскольку у нас логическое "или", мы выбрали функцию что внешне проще, x2−a2≥0. Еще отрезок что был в начальном условии мы внесли в систему
⎩⎪⎨⎪⎧x2−a2=4x2−(4a+2)x+2ax2−a2≥00≤x≤1
x2−a2=4x2−4ax−2x+2a
(x−a)(x+a)=4x(x−a)−2(x−a)
(x−a)(x+a)=(x−a)(4x−2)
(x−a)(x+a)−(x−a)(4x−2)=0
(x−a)((x+a)−(4x−2))=0
(x−a)(x+a−4x+2)=0
(x−a)(−3x+a+2)=0
произведение равно нулю, когда либо первый множитель равен нулю, либо второй множитель равен нулю, то есть у нас появляются 2 корня
решаем первую систему подставляем x=а в первое и второе уравнения
⎩⎪⎨⎪⎧x=ax2−a2≥00≤x≤1
{a2−a2≥00≤a≤1
очевидно что 0≥0 при любых a, первый корень существует когда a лежит в интервале [0;1]
Перейдем ко второй системе, второму корню, подставим выражение x через a в два неравенства
⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧x=3a+2x2−a2≥00≤x≤1
⎩⎪⎨⎪⎧(3a+2)2−a2≥00≤3a+2≤1
первое неравенство это разность квадратов
⎩⎨⎧((3a+2)−a)⋅((3a+2)+a)≥00≤a+2≤3
⎩⎨⎧((3a+2−3a))⋅((3a+2+3a))≥00≤a+2≤3
домножим на 3 и еще раз на 3 первое неравенство Из второго неравенства вычтем 2 из всех его частей, чтобы осталось только a
{(a+2−3a)⋅(a+2+3a)≥00−2≤a+2−2≤3−2
{(2−2a)⋅(2+4a)≥0−2≤a≤1 решаем при помощи числовой прямой
Второй корень существует когда а находится в интервале [−0,5 ; 1] Вспомним, что первый корень существует когда а находится в интервале [0 ; 1]
То есть там где а не попадает в интервалы - нет корней удовлетворяющих условиям задачи (интервал для X в условии) там где а попадает в 2 интервала - 2 корня удовлетворяющих условиям задачи (интервал для X в условии) там где а попадет в 1 из этих интервалов - там 1 корень удовлетворяющий условиям задачи (интервал для X в условии)
a принадлежит отрезку ( −∞ ; −0,5) нет корней удовлетворяющих условиям задачи (интервал для X в условии)
a принадлежит отрезку [−0,5; 0) 1 корень удовлетворяющий условиям задачи (интервал для X в условии)
a принадлежит отрезку [0; 1] 2 корня удовлетворяющих условиям задачи (интервал для X в условии)
a принадлежит отрезку ( 1 ; +∞) нет корней удовлетворяющих условиям задачи (интервал для X в условии)
совпадение дух корней x1 и x2, корни могут совпасть. Приравняем x1 к x1
x1=ax2=3a+2
a=3a+2
3a = a + 2
2a=2
a=1
то есть точка a=1 у нас формально 2 удовлетворяют условию, вот только они совпадают. Эта точка подходит.
галочка - это логическое "или" Мы поскольку у нас логическое "или", мы выбрали функцию что внешне проще, x2−a2≥0. Еще отрезок что был в начальном условии мы внесли в систему
⎩⎪⎨⎪⎧x2−a2=4x2−(4a+2)x+2ax2−a2≥00≤x≤1
x2−a2=4x2−4ax−2x+2a
(x−a)(x+a)=4x(x−a)−2(x−a)
(x−a)(x+a)=(x−a)(4x−2)
(x−a)(x+a)−(x−a)(4x−2)=0
(x−a)((x+a)−(4x−2))=0
(x−a)(x+a−4x+2)=0
(x−a)(−3x+a+2)=0
произведение равно нулю, когда либо первый множитель равен нулю, либо второй множитель равен нулю, то есть у нас появляются 2 корня
решаем первую систему подставляем x=а в первое и второе уравнения
⎩⎪⎨⎪⎧x=ax2−a2≥00≤x≤1
{a2−a2≥00≤a≤1
очевидно что 0≥0 при любых a, первый корень существует когда a лежит в интервале [0;1]
Перейдем ко второй системе, второму корню, подставим выражение x через a в два неравенства
⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧x=3a+2x2−a2≥00≤x≤1
⎩⎪⎨⎪⎧(3a+2)2−a2≥00≤3a+2≤1
первое неравенство это разность квадратов
⎩⎨⎧((3a+2)−a)⋅((3a+2)+a)≥00≤a+2≤3
⎩⎨⎧((3a+2−3a))⋅((3a+2+3a))≥00≤a+2≤3
домножим на 3 и еще раз на 3 первое неравенство Из второго неравенства вычтем 2 из всех его частей, чтобы осталось только a
{(a+2−3a)⋅(a+2+3a)≥00−2≤a+2−2≤3−2
{(2−2a)⋅(2+4a)≥0−2≤a≤1 решаем при помощи числовой прямой
Второй корень существует когда а находится в интервале [−0,5 ; 1] Вспомним, что первый корень существует когда а находится в интервале [0 ; 1]
То есть там где а не попадает в интервалы - нет корней удовлетворяющих условиям задачи (интервал для X в условии) там где а попадает в 2 интервала - 2 корня удовлетворяющих условиям задачи (интервал для X в условии) там где а попадет в 1 из этих интервалов - там 1 корень удовлетворяющий условиям задачи (интервал для X в условии)
a принадлежит отрезку ( −∞ ; −0,5) нет корней удовлетворяющих условиям задачи (интервал для X в условии)
a принадлежит отрезку [−0,5; 0) 1 корень удовлетворяющий условиям задачи (интервал для X в условии)
a принадлежит отрезку [0; 1] 2 корня удовлетворяющих условиям задачи (интервал для X в условии)
a принадлежит отрезку ( 1 ; +∞) нет корней удовлетворяющих условиям задачи (интервал для X в условии)
совпадение дух корней x1 и x2, корни могут совпасть. Приравняем x1 к x1
x1=ax2=3a+2
a=3a+2
3a = a + 2
2a=2
a=1
то есть точка a=1 у нас формально 2 удовлетворяют условию, вот только они совпадают. Эта точка подходит.
a∈[−0,5;0)∪{1}
Сайт помог тебе решить задачу? Помоги нам - задонать!