сайты - меню - вход - но­во­сти


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Най­ди­те все зна­че­ния па­ра­мет­ров a и b, при ко­то­рых урав­не­ние

2a минус ab умно­жить на \widetilde\ctg x плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 левая круг­лая скоб­ка x плюс |x плюс b умно­жить на \widetilde\ctg x| плюс b умно­жить на \widetilde\ctg x пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та =6 плюс ax

имеет един­ствен­ное ре­ше­ние если \widetilde\ctg x=\ctg x при x не равно Пи n, и \widetilde тан­генс x=0 при x= Пи n, n при­над­ле­жит Z . Ука­жи­те это ре­ше­ние при каж­дом из най­ден­ных зна­че­ние a и b.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пре­об­ра­зу­ем ис­ход­ное вы­ра­же­ние:

2 a минус a b \widetilde\ctg x плюс 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 левая круг­лая скоб­ка x плюс \mid x плюс b \widetilde\ctg конец ар­гу­мен­та x \mid плюс b \widetilde\ctg x пра­вая круг­лая скоб­ка =6 плюс a x рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 левая круг­лая скоб­ка x плюс b \widetilde\ctg конец ар­гу­мен­та x плюс |x плюс b \ctg x| пра­вая круг­лая скоб­ка }=6 минус 2 a плюс a левая круг­лая скоб­ка x плюс b \widetilde\ctg x пра­вая круг­лая скоб­ка }.

Сде­ла­ем за­ме­ну y=x плюс b \widetilde\ctg x. По­лу­чим урав­не­ние

2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 левая круг­лая скоб­ка y плюс |y| пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та =6 минус 2 a плюс a y.

Пусть при не­ко­то­ром зна­че­нии па­ра­мет­ра a это урав­не­ние имеет един­ствен­ное ре­ше­ние y0. При­хо­дим к урав­не­нию y_0=x плюс b \widetilde\ctg x. Если b не равно q 0, то функ­ция

g левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =x плюс b \widetilde\ctg x=x плюс b \ctg x

на каж­дом про­ме­жут­ке  левая круг­лая скоб­ка Пи n; Пи плюс Пи n пра­вая круг­лая скоб­ка , n при­над­ле­жит Z , при­ни­ма­ет все зна­че­ния из ин­тер­ва­ла  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка (на каж­дом из ука­зан­ных про­ме­жут­ков функ­ция  фи левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =b \ctg x,  b не равно q 0, при­ни­ма­ет все зна­че­ния, при­над­ле­жа­щие  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка , а функ­ция h левая круг­лая скоб­ка x пра­вая круг­лая скоб­ка =x огра­ни­че­на). Таким об­ра­зом, урав­не­ние y_0=x плюс b \widetilde\ctg x при b не равно q 0 будет иметь бес­ко­неч­но много ре­ше­ний, что не удо­вле­тво­ря­ет усло­вию за­да­чи. При b=0 имеем y_0=x, ре­ше­ние един­ствен­ное.

Итак, b=0, и не­об­хо­ди­мо вы­яс­нить, при каких a урав­не­ние

2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 левая круг­лая скоб­ка x плюс |x| пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та =6 минус 2 a плюс a x

имеет един­ствен­ное ре­ше­ние.

1)  Если x мень­ше 0, то 0=6 минус 2 a плюс a x, x= дробь: чис­ли­тель: 2 a минус 6, зна­ме­на­тель: a конец дроби мень­ше 0. Сле­до­ва­тель­но, при a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0; 3 пра­вая круг­лая скоб­ка урав­не­ние имеет один от­ри­ца­тель­ный ко­рень x= дробь: чис­ли­тель: 2 a минус 6, зна­ме­на­тель: a конец дроби .

2)  Если x боль­ше или равно 0, 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x конец ар­гу­мен­та =6 минус 2 a плюс a x. Сде­ла­ем за­ме­ну  ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: x конец ар­гу­мен­та =t боль­ше или равно 0, при­хо­дим к урав­не­нию

a t в квад­ра­те минус 4 t плюс 6 минус 2 a=0 . \qquad левая круг­лая скоб­ка * пра­вая круг­лая скоб­ка

а)  при a=0,  t=1,5,  x=2,25  — един­ствен­ное ре­ше­ние;

б)  при a не равно q 0, имеем квад­рат­ное урав­не­ние, ко­то­рое будет иметь два раз­лич­ных не­от­ри­ца­тель­ных ре­ше­ния при сле­ду­ю­щих усло­ви­ях

 си­сте­ма вы­ра­же­ний дробь: чис­ли­тель: D, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =4 минус 6 a плюс 2 a в квад­ра­те боль­ше 0, дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: a конец дроби боль­ше 0, дробь: чис­ли­тель: 6 минус 2 a, зна­ме­на­тель: a конец дроби боль­ше или равно 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 2; 3 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка ..

Урав­не­ние (*) будет иметь одно не­от­ри­ца­тель­ное ре­ше­ние,

3.1) если  дробь: чис­ли­тель: D, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =4 минус 6 a плюс 2 a в квад­ра­те =0, тогда  t= дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: a конец дроби боль­ше или равно 0. Имеем a=1 и a=2;

3.2) если

 дробь: чис­ли­тель: 6 минус 2 a, зна­ме­на­тель: a конец дроби мень­ше 0 \Rightarrow a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 3; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка ;

3.3) если

 дробь: чис­ли­тель: 6 минус 2 a, зна­ме­на­тель: a конец дроби =0 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: 4, зна­ме­на­тель: a конец дроби мень­ше 0,

таких a нет.

Итак, при a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка урав­не­ние (*) имеет ровно один не­от­ри­ца­тель­ный ко­рень

t= дробь: чис­ли­тель: 2 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 минус 6 a плюс 2 a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: a конец дроби ,

и

x= левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 2 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 минус 6 a плюс 2 a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: a конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те .

При a при­над­ле­жит левая фи­гур­ная скоб­ка 1, 2 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 3; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка урав­не­ние (*) имеет ровно один не­от­ри­ца­тель­ный ко­рень

t= дробь: чис­ли­тель: 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 минус 6 a плюс 2 a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: a конец дроби ,

и

x= левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 минус 6 a плюс 2 a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: a конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те .

Сов­ме­стим рас­смот­рен­ные слу­чаи:

 

Ответ:

— при b=0,  a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка , x= левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 2 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 минус 6 a плюс 2 a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: a конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те ;

— при b=0, a=0, x=2,25;

— при b=0,  a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 1; 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , x= дробь: чис­ли­тель: 2 a минус 6, зна­ме­на­тель: a конец дроби ;

— при b=0, a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 3 ; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка , x= левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 4 минус 6 a плюс 2 a в сте­пе­ни левая круг­лая скоб­ка 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: a конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те .


Аналоги к заданию № 3601: 3607 Все