
Дана функция
а) Пусть Решите уравнение
б) Найдите все a, при которых
в) Пусть xa — наименьший положительный корень уравнения Найдите наименьшее значение
г) Найдите все a, при которых при всех
Решение. а) Произведя сокращение, получим уравнение
Осталось учесть, что при
б) Случаи надо рассмотреть отдельно; при других значениях a после интегрирования получаем неравенство
в) Поскольку при
то наименьшим корнем может быть лишь
к примеру,
г) Прежде всего заметим, что множитель не должен обращаться в ноль на отрезке
откуда следует, что
таким образом,
Далее, подставив
получаем, что должно иметь место неравенство
Учитывая ограничение получаем, что
Наконец, исследовав аналогичным образом неравенство, получающееся при подстановке имеем в результате, что
Осталось показать, что для любого
неравенство
верно для
Фиксируем некоторое x из данного отрезка и рассмотрим функцию
Так как при этом
то функция h выпукла вверх, следовательно, ее наименьшее значение достигается на одном из концов отрезка
Поэтому достаточно проверить неравенства
(которое очевидно верно при
) и неравенство
Замена
в последнем неравенстве приводит к неравенству
Нетрудно видеть, что функция выпукла, поэтому это неравенство достаточно проверить в крайних точках отрезка.
Ответ: а) б)
где
или
в)
г)
PDF-версии: