Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение 2x−1⋅ln(4x−a)=2x−1⋅ln(5x+a) имеет ровно один корень на отрезке [0;1].
Ваше решениедо 4 баллов
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение:
Исходное уравнение имеет вид: 2x−1⋅ln(4x−a)=2x−1⋅ln(5x+a).
Перенесем все слагаемые в левую часть и вынесем общий множитель за скобки: 2x−1(ln(4x−a)−ln(5x+a))=0.
Данное уравнение равносильно совокупности при соблюдении условий области определения логарифмов и квадратного корня: ⎩⎨⎧[2x−1=0ln(4x−a)=ln(5x+a)2x−1≥04x−a>05x+a>0
Упростим систему, перейдя к аргументам логарифмов: ⎩⎨⎧[x=214x−a=5x+ax≥214x>a5x>−a
Рассмотрим каждый случай отдельно:
1) Исследуем корень x=21. Подставим его в ограничения системы: 2⋅21−1≥0⇒0≥0 (верно); 4⋅21−a>0⇒a<2; 5⋅21+a>0⇒a>−2,5.
Таким образом, значение x=21 является решением при a∈(−2,5;2).
Следовательно, корень x=21 существует, если параметр a находится в интервале (−25;2).
2) Исследуем второй корень, который получается из уравнения 4x−a=5x+a, то есть x=−2a.
Для него должны выполняться следующие условия: 2(−2a)−1≥0⇒−4a≥1⇒a≤−41; 4(−2a)−a>0⇒−9a>0⇒a<0; 5(−2a)+a>0⇒−9a>0⇒a<0.
Объединяя эти условия, получаем, что x=−2a является корнем при a≤−41.
С учетом всех ограничений, корень x=−2a актуален при a∈(−∞;−1/4]. Однако, чтобы уравнение имело ровно один корень, нужно проанализировать их совпадение и области существования.
Проверим, когда корни совпадают: −2a=21⇒a=−41.
При a=−1/4 значения x идентичны. Нам необходимо найти значения a, при которых существует только один корень. Это происходит, когда либо один из корней не входит в ОДЗ, либо когда они совпадают.