Найдите все значения параметра a, при которых уравнение имеет ровно один корень.
Решим задачу двумя способами.
I способ. Основание логарифма положительно, поэтому при делении частей уравнения на a не происходит потери корней. Получаем:
Обозначим тогда
откуда
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 и
Основание показательной функции отлично от 1. При
показательная функция убывает, а при
—
проходит через точку
Из построенных графиков ясно, что при графики будут иметь четыре точки пересечения, три из которых отмечены на рис. слева. При
уравнение будет иметь единственный корень (рис. справа), если графики пересекаются в точке
откуда
Ответ: при
II способ. Приведем аналитическое решение.
Сразу заметим, что
Преобразуем уравнение
Теперь осталось выяснить, при каких значениях функция
Случай 1. При она превращается в
Значит, при она задается формулой
Случай 2. При она превращается в
Значит, при она задается формулой
Итак, вот ее окончательная формула
Значит, ее производная равна
Поскольку нас будет интересовать лишь ее знак, можно не обращать внимания на знаменатель ( всегда, а прочие выражения положительны на соответствующих промежутках). Обозначим числитель за
тогда
Как видно, все части графика этой новой функции будут сдвигами графика производная которой равна
Значит, функция возрастает при
и убывает при
достигая максимума при
(значение в точке максимума тоже равно 1). Вычислим еще предел этой функции при
При имеем
поэтому
Значит, положительно на этом промежутке.
При все значения функции
При имеем
поэтому
При все значения функции
Итак, производная изначальной функции положительна на и
и отрицательна на
и
Значит, функция возрастает на
и
и убывает на
и
Отметим также, что
В таком случае, осталось вычислить значения этой функции в точках локальных максимумов и
и выбрать из них большее. Оно принимается один раз, а все остальные — не менее двух. Имеем:
Итак, единственное решение возможно лишь при то есть при
Задание парного варианта: 2841

