Дана функция
а) Пусть Решите уравнение
б) Найдите все a, при которых
в) Пусть xa — ближайший к корень уравнения
Найдите наименьшее значение
г) Найдите все a, при которых при всех
а) Запишем уравнение в виде и преобразуем его:
где Значит, либо
либо
При этом, однако,
не должно обнуляться. Для чисел из первого набора это получится само. А вот для второго набора нужно разобраться подробнее. Если k нечетно, то
Если k четно, но не кратно 4, то
Поэтому следует оставить только k кратные четырем, что даст ответы
Но все эти ответы и так есть в первом наборе.
б) Вычислим этот интеграл. Сразу заметим, что от смены знака у a функция не изменится, так что a можно считать неотрицательным. Найдем:
Разберем сразу случай Оно подходит, поскольку для него подынтегральная функция имеет вид
При всех прочих a можно вычислить этот интеграл по общей формуле:
При это 0. При
получаем
поэтому
и
неравенство выполнено. При
второй множитель положителен и получаем неравенство
откуда
В частности, первый подходящий отрезок это и он смыкается с уже полученными ответами
и
Окончательно,
индексы сдвинуты, чтобы отрезок [1; 2] не включился в ответ повторно.
в) Рассмотрим уравнение Заметим, что при
это уравнение выполняться не может, поэтому можно переписать уравнение в виде
или
Поскольку
то и
Ближайшая к
точка с таким свойством это
или
(расстояние от них до
одинаково и равно
Осталось выбрать подходящее a. Например при
число
будет корнем уравнения
Итак, наименьшее значение
равно
г) Как и в пункте б будем считать, что a неотрицательна. Для начала отметим, что если то
причем
то есть можно выбрать такое x при котором
и
Значит,
Далее, поскольку функция четна (как произведение двух четных), можно рассматривать только положительные значения x. При положительных x и получим
поэтому функции
и
(а с ними и их произведение) на всем отрезке убывают и положительны. Поэтому достаточно проверить неравенство только при самом большом значении x. Подставим
получим
Поскольку речь сейчас идет об углах первой четверти и — убывающая функция для таких
углов, неравенство равносильно или
Итак, из положительных чисел подходят Ясно, что
тоже подходит, поскольку на всем указанном промежутке
Поэтому окончательный ответ:
Ответ: а) б)
или
в)
г)
Задание парного варианта: 2106

