Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение $a в степени x + 1 - a ^2 = \log_{a} \frac{1}{x}$ имеет решение, причём любой его корень находится в промежутке [1;2].
💡 Пошаговый разбор и решение:
Заметим, что уравнение имеет смысл для положительных значений переменной и для отличных от 1 положительных значений параметра. Запишем уравнение в виде $a в степени x + 1 - a ^2 + \log_{a} x=0$ и рассмотрим функцию $f ( x ) =a в степени x + 1 - a ^2 + \log_{a} x$ При каждом допустимом значении параметра функция f непрерывна на всей области определения, причём для любых $0 меньше a меньше 1$ функция f является убывающей, а для любых $a больше 1$ — возрастающей. Поэтому для каждого допустимого значения параметра уравнение имеет не более одного решения. Из непрерывности функции следует, что корень уравнения находится в промежутке [1; 2] тогда и только тогда, когда $f ( 1 ) \cdot f ( 2 ) \leqslant0$ Применяя теорему о знаках, имеем:
$( a + 1 - a ^2 ) ( 1 + \log_{a} 2 ) \leqslant0 = сильно ( a - a ^2 + 1 ) ( \log_{a} a - \log_{a} 0,5 ) \leqslant0 = сильно$
$ = сильно $$\begin{cases} 0 меньше a не = 1 \\[6pt] ( a ^2 - a - 1 ) ( a - 1 ) ( a - 0 \\[6pt] 5 ) \geqslant0 \end{cases}$$$ $( a + 1 - a ^2 ) ( 1 + \log_{a} 2 ) \leqslant0 = сильно$
$ = сильно ( a - a ^2 + 1 ) ( \log_{a} a - \log_{a} 0,5 ) \leqslant0 = сильно$
$ = сильно $$\begin{cases} 0 меньше a не = 1 \\[6pt] ( a ^2 - a - 1 ) ( a - 1 ) ( a - 0 \\[6pt] 5 ) \geqslant0 \end{cases}$$$
откуда $0,5 меньше или = a меньше 1$ или $a больше или = \frac{1 + $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}{2}$
Ответ: $a принадлежит [ $\frac{1}{2}$ ; 1 ) \cup [ \frac{1 + $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}{2} ; + бесконечность )$
$( a + 1 - a ^2 ) ( 1 + \log_{a} 2 ) \leqslant0 = сильно ( a - a ^2 + 1 ) ( \log_{a} a - \log_{a} 0,5 ) \leqslant0 = сильно$
$ = сильно $$\begin{cases} 0 меньше a не = 1 \\[6pt] ( a ^2 - a - 1 ) ( a - 1 ) ( a - 0 \\[6pt] 5 ) \geqslant0 \end{cases}$$$ $( a + 1 - a ^2 ) ( 1 + \log_{a} 2 ) \leqslant0 = сильно$
$ = сильно ( a - a ^2 + 1 ) ( \log_{a} a - \log_{a} 0,5 ) \leqslant0 = сильно$
$ = сильно $$\begin{cases} 0 меньше a не = 1 \\[6pt] ( a ^2 - a - 1 ) ( a - 1 ) ( a - 0 \\[6pt] 5 ) \geqslant0 \end{cases}$$$
откуда $0,5 меньше или = a меньше 1$ или $a больше или = \frac{1 + $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}{2}$
Ответ: $a принадлежит [ $\frac{1}{2}$ ; 1 ) \cup [ \frac{1 + $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента}{2} ; + бесконечность )$
Правильный ответ:
$a принадлежит левая квадратная скобка дробь: числитель: 1, знаменатель: 2 конец дроби ; 1 правая круглая скобка \cup левая квадратная скобка дробь: числитель: 1 плюс корень из: начало аргумента: 5 конец аргумента , знаменатель: 2 конец дроби ; плюс бесконечность правая круглая скобка$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 67806 • Задание №13
а) Решите уравнение $1 плюс дробь: числитель: 1, знаменатель: 3 в степени левая круглая скобка \ctg x правая ...
ID 67318 • Задание №12
Решите неравенство: $дробь: числитель: 7 умножить на 4 в степени x плюс 2 в степени левая круглая скобка x в к...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен правильный ответ. | 4
С помощью верного рассуждения получено множество значений a, отличающееся от искомого конечным числом точек. | 3
С помощью верного рассуждения получены все граничные точки искомого множества значений a. | 2
Верно найдена хотя бы одна граничная точка искомого множества значений a
ИЛИ
установлено, что исходное уравнение при всех значениях a имеет единственное решение . | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен правильный ответ. | 4
С помощью верного рассуждения получено множество значений a, отличающееся от искомого конечным числом точек. | 3
С помощью верного рассуждения получены все граничные точки искомого множества значений a. | 2
Верно найдена хотя бы одна граничная точка искомого множества значений a
ИЛИ
установлено, что исходное уравнение при всех значениях a имеет единственное решение . | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
🔗 Другие задания линии №17 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 69977
В треугольнике АВС проведена биссектриса АМ. Прямая, проходящая через вершину В перпендикулярно...
ID 69978
На сторонах AC и BC треугольника ABC вне треугольника построены квадраты ACDE и BFKC. Точка M ...
ID 69979
На гипотенузу AB прямоугольного треугольника ABC опустили высоту CH. Из точки H на катеты опуст...
ID 69980
В равнобедренном треугольнике ABC с углом 120° при вершине A проведена биссектриса BD. В треуго...
ID 69981
Высоты BB1 и CC1 остроугольного треугольника ABC пересекаются в точке H.
а) Докажите, что ∠AHB...