Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
 № 2847
i

Най­ди­те все зна­че­ния па­ра­мет­ра a, при ко­то­рых урав­не­ние x=a\log _a левая круг­лая скоб­ка 2x минус 3||x минус 3a| минус 2a| пра­вая круг­лая скоб­ка минус a имеет ровно один ко­рень.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Решим за­да­чу двумя спо­со­ба­ми.

I спо­соб. Ос­но­ва­ние ло­га­риф­ма по­ло­жи­тель­но, по­это­му при де­ле­нии ча­стей урав­не­ния на a не про­ис­хо­дит по­те­ри кор­ней. По­лу­ча­ем:

 дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: a конец дроби = ло­га­рифм по ос­но­ва­нию a левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 2x, зна­ме­на­тель: a конец дроби минус 3 \left|\left| дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: a конец дроби минус 3 | минус 2 | пра­вая круг­лая скоб­ка .

Обо­зна­чим  дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: a конец дроби =t, тогда

t= ло­га­рифм по ос­но­ва­нию a левая круг­лая скоб­ка 2t минус 3||t минус 3| минус 2| пра­вая круг­лая скоб­ка ,

от­ку­да

a в сте­пе­ни t =2t минус 3||t минус 3| минус 2|.

По­лу­чен­ное урав­не­ние имеет един­ствен­ное ре­ше­ние тогда и толь­ко тогда, когда гра­фи­ки левой и пра­вой ча­стей имеют един­ствен­ную точку пе­ре­се­че­ния. По­сколь­ку между пе­ре­мен­ны­ми t и x вза­им­но од­но­знач­ное со­от­вет­ствие, в этом слу­чае и ис­ход­ное урав­не­ние имеет един­ствен­ное ре­ше­ние.

По­стро­им гра­фи­ки функ­ций y=a в сте­пе­ни t и y=2t минус 3||t минус 3| минус 2|. Ос­но­ва­ние по­ка­за­тель­ной функ­ции от­лич­но от 1. При 0 мень­ше a мень­ше 1 по­ка­за­тель­ная функ­ция убы­ва­ет, а при a боль­ше 1  — воз­рас­та­ет. При любом зна­че­нии a гра­фик по­ка­за­тель­ной функ­ции y=a в сте­пе­ни t про­хо­дит через точку (0; 1). Рас­кро­ем мо­ду­ли и по­стро­им гра­фик функ­ции y=2t минус 3||t минус 3| минус 2|.

y= си­сте­ма вы­ра­же­ний 5t минус 3, где t мень­ше 1; минус t плюс 3, где 1 мень­ше или равно t мень­ше 3; 5t минус 15, где 3 мень­ше или равно t мень­ше 5; минус t плюс 15, где t боль­ше или равно 5. конец си­сте­мы .

Из по­стро­ен­ных гра­фи­ков ясно, что при 0 мень­ше a мень­ше 1 гра­фи­ки будут иметь че­ты­ре точки пе­ре­се­че­ния, три из ко­то­рых от­ме­че­ны на рис. слева. При a боль­ше 1 урав­не­ние будет иметь един­ствен­ный ко­рень (рис. спра­ва), если гра­фи­ки пе­ре­се­ка­ют­ся в точке (1; 2), т. е. a в сте­пе­ни 1 =2, от­ку­да a=2.

 

Ответ: при a=2.

 

II спо­соб. При­ве­дем ана­ли­ти­че­ское ре­ше­ние.

Сразу за­ме­тим, что a боль­ше 0, a не равно 1. Пре­об­ра­зу­ем урав­не­ние

 дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: a конец дроби = ло­га­рифм по ос­но­ва­нию a левая круг­лая скоб­ка 2x минус 3\abs\absx минус 3a минус 2a пра­вая круг­лая скоб­ка минус 1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: a конец дроби = ло­га­рифм по ос­но­ва­нию a левая круг­лая скоб­ка 2x минус 3\abs\absx минус 3a минус 2a пра­вая круг­лая скоб­ка минус ло­га­рифм по ос­но­ва­нию a a рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: a конец дроби = ло­га­рифм по ос­но­ва­нию a дробь: чис­ли­тель: 2x минус 3\abs\absx минус 3a минус 2a, зна­ме­на­тель: a конец дроби рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: a конец дроби = ло­га­рифм по ос­но­ва­нию a левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 2x, зна­ме­на­тель: a конец дроби минус 3\abs\abs дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: a конец дроби минус 3 минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка .

(Вно­сить a под мо­дуль можно, по­сколь­ку a боль­ше 0). Сде­ла­ем те­перь за­ме­ну  дробь: чис­ли­тель: x, зна­ме­на­тель: a конец дроби =t, каж­до­му x со­от­вет­ству­ет ровно одно t и на­о­бо­рот, по­это­му по­лу­чен­ное урав­не­ние по-преж­не­му долж­но будет иметь ровно один ко­рень

t= ло­га­рифм по ос­но­ва­нию a левая круг­лая скоб­ка 2t минус 3\abs\abst минус 3 минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но t= дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2t минус 3\abs\abst минус 3 минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм a конец дроби рав­но­силь­но на­ту­раль­ный ло­га­рифм a= дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2t минус 3\abs\abst минус 3 минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби

при t не равно 0 (сразу за­ме­тим, что при t=0 вы­ра­же­ние  на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2t минус 3\abs\abst минус 3 минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка не опре­де­ле­но, по­это­му мы не те­ря­ем ко­рень).

Те­перь оста­лось вы­яс­нить, при каких зна­че­ни­ях  на­ту­раль­ный ло­га­рифм a функ­ция

f левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2t минус 3\abs\abst минус 3 минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби

при­ни­ма­ет такое зна­че­ние ровно один раз. Для этого ис­сле­ду­ем ее:

Слу­чай 1. При t боль­ше или равно 3 она пре­вра­ща­ет­ся в

 дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2t минус 3\abst минус 3 минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби = дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2t минус 3\abst минус 5 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби .

Зна­чит, при t при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 3;5 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка она за­да­ет­ся фор­му­лой

 дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2t минус 3 левая круг­лая скоб­ка 5 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби

и опре­де­ле­на при t не равно 3. При t боль­ше 5 она за­да­ет­ся фор­му­лой

 дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2t минус 3 левая круг­лая скоб­ка t минус 5 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \ln левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби

и опре­де­ле­на при t мень­ше 15.

Слу­чай 2. При t мень­ше 3 она пре­вра­ща­ет­ся в

 дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2t минус 3\abs3 минус t минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби = дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2t минус 3\abs1 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби .

Зна­чит, при t при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 1;3 пра­вая круг­лая скоб­ка она за­да­ет­ся фор­му­лой

 дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2t минус 3 левая круг­лая скоб­ка t минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \ln левая круг­лая скоб­ка 3 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби

и опре­де­ле­на при t не равно 3. При t мень­ше 1 она за­да­ет­ся фор­му­лой

 дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2t минус 3 левая круг­лая скоб­ка 1 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби = дробь: чис­ли­тель: \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби

и опре­де­ле­на при t боль­ше дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби .

Итак, вот ее окон­ча­тель­ная фор­му­ла

f левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = левая фи­гур­ная скоб­ка \beginaligned дробь: чис­ли­тель: \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , дробь: чис­ли­тель: \ln левая круг­лая скоб­ка 3 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби , t при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 1;3 пра­вая круг­лая скоб­ка , дробь: чис­ли­тель: \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 3;5 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка , дробь: чис­ли­тель: \ln левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 5;15 пра­вая круг­лая скоб­ка . \endaligned.

Зна­чит, ее про­из­вод­ная равна

f' левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = левая фи­гур­ная скоб­ка \beginaligned дробь: чис­ли­тель: \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка 't минус \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t в квад­ра­те конец дроби , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , дробь: чис­ли­тель: \ln левая круг­лая скоб­ка 3 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка 't минус \ln левая круг­лая скоб­ка 3 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t в квад­ра­те конец дроби , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 1;3 пра­вая круг­лая скоб­ка , дробь: чис­ли­тель: \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка 't минус \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t в квад­ра­те конец дроби , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 3;5 пра­вая круг­лая скоб­ка , дробь: чис­ли­тель: \ln левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка 't минус \ln левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t в квад­ра­те конец дроби , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 5;15 пра­вая круг­лая скоб­ка \endaligned.=

= левая фи­гур­ная скоб­ка \beginaligned дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: 5t, зна­ме­на­тель: 5t минус 3 конец дроби минус \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t в квад­ра­те конец дроби , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: минус t, зна­ме­на­тель: 3 минус t конец дроби минус \ln левая круг­лая скоб­ка 3 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t в квад­ра­те конец дроби , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 1;3 пра­вая круг­лая скоб­ка , дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: 5t, зна­ме­на­тель: 5t минус 15 конец дроби минус \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t в квад­ра­те конец дроби , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 3;5 пра­вая круг­лая скоб­ка , дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: минус t, зна­ме­на­тель: 15 минус t конец дроби минус \ln левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t в квад­ра­те конец дроби , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 5;15 пра­вая круг­лая скоб­ка \endaligned.= левая фи­гур­ная скоб­ка \beginaligned дробь: чис­ли­тель: 5t минус левая круг­лая скоб­ка 5t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 5t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка t в квад­ра­те конец дроби , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , дробь: чис­ли­тель: минус t минус левая круг­лая скоб­ка 3 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 3 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 3 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка t в квад­ра­те конец дроби , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 1;3 пра­вая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 5t минус левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка t в квад­ра­те конец дроби , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 3;5 пра­вая круг­лая скоб­ка , дробь: чис­ли­тель: минус t минус левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка t в квад­ра­те конец дроби , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 5;15 пра­вая круг­лая скоб­ка . \endaligned.

По­сколь­ку нас будет ин­те­ре­со­вать лишь ее знак, можно не об­ра­щать вни­ма­ния на зна­ме­на­тель (t в квад­ра­те боль­ше 0 все­гда, а про­чие вы­ра­же­ния по­ло­жи­тель­ны на со­от­вет­ству­ю­щих про­ме­жут­ках). Обо­зна­чим чис­ли­тель за g левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка , тогда

g левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка = левая фи­гур­ная скоб­ка \beginaligned 5t минус левая круг­лая скоб­ка 5t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , минус t минус левая круг­лая скоб­ка 3 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 3 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 1;3 пра­вая круг­лая скоб­ка , 5t минус левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 3;5 пра­вая круг­лая скоб­ка , минус t минус левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 5;15 пра­вая круг­лая скоб­ка \endaligned.= левая фи­гур­ная скоб­ка \beginaligned 3 плюс 5t минус 3 минус левая круг­лая скоб­ка 5t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка , минус 3 плюс 3 минус t минус левая круг­лая скоб­ка 3 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 3 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 1;3 пра­вая круг­лая скоб­ка , 15 плюс 5t минус 15 минус левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 3;5 пра­вая круг­лая скоб­ка , минус 15 плюс 15 минус t минус левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 5;15 пра­вая круг­лая скоб­ка . \endaligned.

Как видно, все части гра­фи­ка этой новой функ­ции будут сдви­га­ми гра­фи­ка x минус x на­ту­раль­ный ло­га­рифм x, про­из­вод­ная ко­то­рой равна

1 минус на­ту­раль­ный ло­га­рифм x минус x умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби =1 минус на­ту­раль­ный ло­га­рифм x минус 1= минус на­ту­раль­ный ло­га­рифм x.

Зна­чит, функ­ция x минус x на­ту­раль­ный ло­га­рифм x воз­рас­та­ет при x при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0;1 пра­вая круг­лая скоб­ка и убы­ва­ет при x боль­ше 1, до­сти­гая мак­си­му­ма при x=1 (зна­че­ние в точке мак­си­му­ма тоже равно 1). Вы­чис­лим еще пре­дел этой функ­ции при xarrow плюс 0.

\lim\limits_xarrow плюс 0 левая круг­лая скоб­ка x минус x на­ту­раль­ный ло­га­рифм x пра­вая круг­лая скоб­ка =\lim\limits_xarrow плюс 0 левая круг­лая скоб­ка минус x на­ту­раль­ный ло­га­рифм x пра­вая круг­лая скоб­ка =\lim\limits_xarrow плюс 0 дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм x, зна­ме­на­тель: минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби конец дроби = \lim\limits_xarrow плюс 0 дробь: чис­ли­тель: левая круг­лая скоб­ка на­ту­раль­ный ло­га­рифм x пра­вая круг­лая скоб­ка ', зна­ме­на­тель: левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка ' конец дроби =\lim\limits_xarrow плюс 0 дробь: чис­ли­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x конец дроби , зна­ме­на­тель: дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: x в квад­ра­те конец дроби конец дроби = \lim\limits_xarrow плюс 0 x=0.

При t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка имеем  левая круг­лая скоб­ка 5t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0;2 пра­вая круг­лая скоб­ка , по­это­му

5t минус 3 минус левая круг­лая скоб­ка 5t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка

сна­ча­ла воз­рас­та­ет, при­ни­мая зна­че­ния от 0 до 1, а потом убы­ва­ет, при­ни­мая зна­че­ния до

2 минус 2\ln2 боль­ше 2 минус 2 на­ту­раль­ный ло­га­рифм e=2 минус 2=0.

Зна­чит, g левая круг­лая скоб­ка t пра­вая круг­лая скоб­ка по­ло­жи­тель­но на этом про­ме­жут­ке.

При t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 1;3 пра­вая круг­лая скоб­ка все зна­че­ния функ­ции

3 минус t минус левая круг­лая скоб­ка 3 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 3 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка

не пре­вос­хо­дят 1, по­это­му

 минус 3 плюс 3 минус t минус левая круг­лая скоб­ка 3 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 3 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0

на всем этом про­ме­жут­ке.

При t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 3;5 пра­вая круг­лая скоб­ка имеем  левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0;10 пра­вая круг­лая скоб­ка , по­это­му

5t минус 15 минус левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка

сна­ча­ла воз­рас­та­ет, при­ни­мая зна­че­ния от 0 до 1, а потом убы­ва­ет, при­ни­мая зна­че­ния до 10 минус 10\ln10. До­ка­жем, что 10 минус 10\ln10 боль­ше минус 15, тогда

15 плюс 5t минус 15 минус левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка

будет по­ло­жи­тель­но на этом про­ме­жут­ке. По­лу­ча­ем:

15 плюс 5t минус 15 минус левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 15 пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но 10 минус 10\ln10 боль­ше минус 15 рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но 25 боль­ше 10 на­ту­раль­ный ло­га­рифм 10 рав­но­силь­но 5 боль­ше 2 на­ту­раль­ный ло­га­рифм 10 рав­но­силь­но 5 боль­ше на­ту­раль­ный ло­га­рифм 100 рав­но­силь­но e в сте­пе­ни 5 боль­ше 100,

что верно, по­сколь­ку

e в сте­пе­ни 5 боль­ше 2,7 в сте­пе­ни 5 = дробь: чис­ли­тель: 27 в сте­пе­ни 5 , зна­ме­на­тель: 10 в сте­пе­ни 5 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 в сте­пе­ни 1 5, зна­ме­на­тель: 10 в сте­пе­ни 5 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 умно­жить на 3 в сте­пе­ни 7 умно­жить на 3 в сте­пе­ни 7 , зна­ме­на­тель: 10 в сте­пе­ни 5 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3 умно­жить на 2187 умно­жить на 2187, зна­ме­на­тель: 10 в сте­пе­ни 5 конец дроби боль­ше дробь: чис­ли­тель: 3 умно­жить на 2000 умно­жить на 2000, зна­ме­на­тель: 10 в сте­пе­ни 5 конец дроби =120 боль­ше 100

При t при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 5;15 пра­вая круг­лая скоб­ка все зна­че­ния функ­ции

15 минус t минус левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка

не пре­вос­хо­дят 1, по­это­му

 минус 15 плюс 15 минус t минус левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка \ln левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0

на всем этом про­ме­жут­ке.

Итак, про­из­вод­ная из­на­чаль­ной функ­ции по­ло­жи­тель­на на  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка и  левая круг­лая скоб­ка 3;5 пра­вая круг­лая скоб­ка и от­ри­ца­тель­на на  левая круг­лая скоб­ка 1;3 пра­вая круг­лая скоб­ка и  левая круг­лая скоб­ка 5;15 пра­вая круг­лая скоб­ка . Зна­чит, функ­ция воз­рас­та­ет на  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби ; 1 пра­вая круг­лая скоб­ка и  левая круг­лая скоб­ка 3;5 пра­вая круг­лая скоб­ка и убы­ва­ет на  левая круг­лая скоб­ка 1;3 пра­вая круг­лая скоб­ка и  левая круг­лая скоб­ка 5;15 пра­вая круг­лая скоб­ка .

От­ме­тим также, что

\lim\limits_tarrow дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби плюс 0 дробь: чис­ли­тель: \ln левая круг­лая скоб­ка 5t минус 3 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби = минус бес­ко­неч­ность ,

\lim\limits_tarrow 15 минус 0 дробь: чис­ли­тель: \ln левая круг­лая скоб­ка 15 минус t пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: t конец дроби = минус бес­ко­неч­ность .

В таком слу­чае, оста­лось вы­чис­лить зна­че­ния этой функ­ции в точ­ках ло­каль­ных мак­си­му­мов t=1 и t=5 и вы­брать из них боль­шее. Оно при­ни­ма­ет­ся один раз, а все осталь­ные  — не менее двух. Имеем:

f левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка = на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2,

f левая круг­лая скоб­ка 5 пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм 10, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби мень­ше дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм 32, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2 в сте­пе­ни 5 , зна­ме­на­тель: 5 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5 на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2, зна­ме­на­тель: 5 конец дроби = на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2.

Итак, един­ствен­ное ре­ше­ние воз­мож­но лишь при  на­ту­раль­ный ло­га­рифм a= на­ту­раль­ный ло­га­рифм 2, то есть при a=2.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

За за­да­ние (или за каж­дый из че­ты­рех пунк­тов сю­же­та из че­ты­рех за­да­ний)

вы­став­ля­ет­ся одна из сле­ду­ю­щих оце­нок:

+ (3 балла),    ± (2 балла),    ∓ (1 балл),    − (0 бал­лов)

При этом не­об­хо­ди­мо ру­ко­вод­ство­вать­ся сле­ду­ю­щим.

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нийБаллы
Вер­ное и пол­ное вы­пол­не­ние за­да­ния3
Ход ре­ше­ния вер­ный, ре­ше­ние до­ве­де­но до от­ве­та, но до­пу­щен один не­до­чет2
Ход ре­ше­ния вер­ный, ре­ше­ние до­ве­де­но до от­ве­та, но до­пу­ще­но два не­до­че­та или одна гру­бая ошиб­ка1
Осталь­ные слу­чаи0

К не­до­че­там от­но­сят­ся, на­при­мер: опис­ки, не­точ­но­сти в ис­поль­зо­ва­нии ма­те­ма­ти­че­ской сим­во­ли­ки; по­греш­но­сти на ри­сун­ках, не­до­ста­точ­но пол­ные обос­но­ва­ния; не­точ­но­сти в ло­ги­ке рас­суж­де­ний при срав­не­нии чисел, до­ка­за­тель­стве тож­деств или не­ра­венств; вы­чис­ли­тель­ные ошиб­ки, не по­вли­яв­шие прин­ци­пи­аль­но на ход ре­ше­ния и не упро­стив­шие за­да­чу, если за­да­ча не яв­ля­лась вы­чис­ли­тель­ной; за­ме­на стро­го знака не­ра­вен­ства не­стро­гим или на­о­бо­рот; не­вер­ное при­со­еди­не­ние либо ис­клю­че­ние гра­нич­ной точки из про­ме­жут­ка мо­но­тон­но­сти и ана­ло­гич­ные.

Гру­бы­ми ошиб­ка­ми яв­ля­ют­ся, на­при­мер: по­те­ря или при­об­ре­те­ние по­сто­рон­не­го корня; не­вер­ный отбор ре­ше­ния на про­ме­жут­ке при пра­виль­ном ре­ше­нии в общем виде; вы­чис­ли­тель­ная ошиб­ка в за­да­че на вы­чис­ле­ние; не­вер­ное из­ме­не­ние знака не­ра­вен­ства при умно­же­нии на от­ри­ца­тель­ное число, ло­га­риф­ми­ро­ва­нии или по­тен­ци­ро­ва­нии и т. п.


Задание парного варианта: 2841

? Источник: Вы­пуск­ной эк­за­мен по ма­те­ма­ти­ке. Ма­те­ма­ти­че­ские клас­сы, РФ, 2000 год, ра­бо­та 1, ва­ри­ант 2
? Классификатор: Урав­не­ния с па­ра­мет­ром
?
Сложность: 10 из 10