Найдите все значения параметра а, при каждом из которых уравнение
$( \ctg x + 3 ) ^2 + 2a ^3 + 3a ^2 = ( a ^2 + 2a + 3 ) ( \ctg x + 3 )$
имеет ровно 2 решения на интервале $( - $\frac{\pi}{2}$ ; \pi )$
$( \ctg x + 3 ) ^2 + 2a ^3 + 3a ^2 = ( a ^2 + 2a + 3 ) ( \ctg x + 3 )$
имеет ровно 2 решения на интервале $( - $\frac{\pi}{2}$ ; \pi )$
💡 Пошаговый разбор и решение:
Преобразуем уравнение:
$( \ctg x + 3 ) ^2 + 2a ^3 + 3a ^2 = ( a ^2 + 2a + 3 ) ( \ctg x + 3 ) = сильно$
$ = сильно ( \ctg x + 3 ) ^2 - ( a ^2 + 2a + 3 ) ( \ctg x + 3 ) + a ^2 ( 2a + 3 ) =0 = сильно \left[ \begin{array}{l} \ctg x + 3=a ^2 ,\ctg x + 3=2a + 3 \end{array} \right. . = сильно \left[ \begin{array}{l} \ctg x=a ^2 - 3,\ctg x=2a. \end{array} \right.$ $ = сильно ( \ctg x + 3 ) ^2 - ( a ^2 + 2a + 3 ) ( \ctg x + 3 ) + a ^2 ( 2a + 3 ) =0 = сильно$
$ = сильно \left[ \begin{array}{l} \ctg x + 3=a ^2 ,\ctg x + 3=2a + 3 \end{array} \right. . = сильно \left[ \begin{array}{l} \ctg x=a ^2 - 3,\ctg x=2a. \end{array} \right.$
Заметим, что уравнение $\ctg x=t$ при $t\geqslant0$ имеет один корень на интервале $( - $\frac{\pi}{2}$ ; \pi )$ а при $t меньше 0$ — два корня на этом интервале. Тогда исходное уравнение имеет ровно два корня на интервале $( - $\frac{\pi}{2}$ ; \pi )$ в двух случаях: или [рис.]
$$$\begin{cases} a ^2 - 3=2a \\[6pt] 2a меньше 0 \end{cases}$$ . = сильно $$\begin{cases} \left[ \begin{array}{l} a= - 1 \\[6pt] a=3 \end{cases}$$ . a меньше 0 \end{array} \right. . = сильно a= - 1$
или
$$$\begin{cases} a ^2 - 3\geqslant0 \\[6pt] 2a\geqslant0 \\[6pt] a ^2 - 3 не = 2a \end{cases}$$ . = сильно $$\begin{cases} a больше или = $\sqrt{3}$ \\[6pt] a\geqslant0 \\[6pt] a не = 3 \end{cases}$$ . = сильно \left[ \begin{array}{l} $\sqrt{3}$ меньше или = a меньше 3,a больше 3. \end{array} \right.$
Объединяя полученные значения, получаем ответ.
Ответ: $\{ - 1 \} \cup [ $\sqrt{3}$ ; 3 ) \cup ( 3; + бесконечность )$
$( \ctg x + 3 ) ^2 + 2a ^3 + 3a ^2 = ( a ^2 + 2a + 3 ) ( \ctg x + 3 ) = сильно$
$ = сильно ( \ctg x + 3 ) ^2 - ( a ^2 + 2a + 3 ) ( \ctg x + 3 ) + a ^2 ( 2a + 3 ) =0 = сильно \left[ \begin{array}{l} \ctg x + 3=a ^2 ,\ctg x + 3=2a + 3 \end{array} \right. . = сильно \left[ \begin{array}{l} \ctg x=a ^2 - 3,\ctg x=2a. \end{array} \right.$ $ = сильно ( \ctg x + 3 ) ^2 - ( a ^2 + 2a + 3 ) ( \ctg x + 3 ) + a ^2 ( 2a + 3 ) =0 = сильно$
$ = сильно \left[ \begin{array}{l} \ctg x + 3=a ^2 ,\ctg x + 3=2a + 3 \end{array} \right. . = сильно \left[ \begin{array}{l} \ctg x=a ^2 - 3,\ctg x=2a. \end{array} \right.$
Заметим, что уравнение $\ctg x=t$ при $t\geqslant0$ имеет один корень на интервале $( - $\frac{\pi}{2}$ ; \pi )$ а при $t меньше 0$ — два корня на этом интервале. Тогда исходное уравнение имеет ровно два корня на интервале $( - $\frac{\pi}{2}$ ; \pi )$ в двух случаях: или [рис.]
$$$\begin{cases} a ^2 - 3=2a \\[6pt] 2a меньше 0 \end{cases}$$ . = сильно $$\begin{cases} \left[ \begin{array}{l} a= - 1 \\[6pt] a=3 \end{cases}$$ . a меньше 0 \end{array} \right. . = сильно a= - 1$
или
$$$\begin{cases} a ^2 - 3\geqslant0 \\[6pt] 2a\geqslant0 \\[6pt] a ^2 - 3 не = 2a \end{cases}$$ . = сильно $$\begin{cases} a больше или = $\sqrt{3}$ \\[6pt] a\geqslant0 \\[6pt] a не = 3 \end{cases}$$ . = сильно \left[ \begin{array}{l} $\sqrt{3}$ меньше или = a меньше 3,a больше 3. \end{array} \right.$
Объединяя полученные значения, получаем ответ.
Ответ: $\{ - 1 \} \cup [ $\sqrt{3}$ ; 3 ) \cup ( 3; + бесконечность )$
Правильный ответ:
$левая фигурная скобка минус 1 правая фигурная скобка \cup левая квадратная скобка корень из 3 ; 3 правая круглая скобка \cup левая круглая скобка 3; плюс бесконечность правая круглая скобка$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 71126 • Задание №18
Найдите все значения параметра a, при каждом из которых среди решений неравенства
$левая круглая скобка x плю...
ID 71334 • Задание №18
Найдите несократимую дробь $дробь: числитель: p, знаменатель: q конец дроби$ такую, что $дробь: числитель: p, ...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен правильный ответ. | 4
С помощью верного рассуждения получен ответ, но в решении допущена вычислительная ошибка или оно недостаточно обосновано | 3
С помощью верного рассуждения получен ответ, но в ходе решения допущена одна ошибка, отличная от вычислительной | 2
Получены некоторые верные значения параметра, однако решение содержит более одной ошибки | 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 получен ответ, но в решении допущена вычислительная ошибка или оно недостаточно обосновано | 3
С помощью верного рассуждения получен ответ, но в ходе решения допущена одна ошибка, отличная от вычислительной | 2
Получены некоторые верные значения параметра, однако решение содержит более одной ошибки | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
🔗 Другие задания линии №18 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 70718
Найдите все значения k, при каждом из которых уравнение
$дробь: числитель: 6k минус левая круг...
ID 70719
Найдите все значения a, для каждого из которых уравнение $логарифм по основанию левая круглая с...
ID 70720
Найдите все значения a, при которых уравнение
$левая круглая скобка логарифм по основанию 8 ле...
ID 70721
Найдите наименьшее натуральное значение a, при котором расстояние между наибольшим и наименьшим...
ID 70722
Найдите все значения a, при которых уравнение
$левая круглая скобка x в квадрате плюс 2x плюс ...