Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение 2−3x⋅ln(16x2−a2)=2−3x⋅ln(4x+a) имеет ровно один корень.
Ваше решениедо 4 баллов
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение:
Рассмотрим уравнение 2−3x⋅ln(16x2−a2)=2−3x⋅ln(4x+a). Найдём значения параметра, при которых оно обладает ровно одним решением. Сначала определим область допустимых значений (ОДЗ) для переменной x: ⎩⎨⎧2−3x≥04x+a>016x2−a2>0
Перенесём все слагаемые в левую часть и вынесем общий множитель: 2−3x⋅(ln(16x2−a2)−ln(4x+a))=0
Разложим разность квадратов под знаком логарифма: 2−3x⋅(ln((4x−a)(4x+a))−ln(4x+a))=0
Данное уравнение распадается на два случая:
1) Множитель 2−3x=0, откуда получаем корень x1=32.
2) Разность логарифмов равна нулю: ln((4x−a)(4x+a))=ln(4x+a).
Это приводит к равенству аргументов: (4x−a)(4x+a)=4x+a.
Перегруппируем: (4x+a)(4x−a−1)=0.
Отсюда получаем ещё два потенциальных корня: x2=−4a и x3=4a+1.
Проанализируем каждый корень с учётом ограничений системы:
Для x1=32 условия примут вид: ⎩⎨⎧2−3⋅32≥04⋅32+a>016⋅94−a2>0⇒⎩⎨⎧0≥0a>−38a2<964
Следовательно, x1 является корнем при a∈(−38;38).
Рассмотрим x2=−4a. Проверим его по ОДЗ: ⎩⎨⎧2−3⋅(−4a)≥04⋅(−4a)+a>016⋅(−4a)2−a2>0⇒⎩⎨⎧2+43a≥00>00>0
Так как неравенство 0>0 ложно, значение x2 никогда не является корнем уравнения.
Для x3=4a+1 проверим выполнение условий: ⎩⎨⎧2−3⋅4a+1≥04⋅4a+1+a>016⋅(4a+1)2−a2>0⇒⎩⎨⎧8−3a−3≥02a+1>0a2+2a+1−a2>0⇒⎩⎨⎧3a≤52a>−12a>−1
Таким образом, x3 является корнем при a∈(−21;35].
Исследуем случай совпадения корней x1 и x3: 32=4a+1⇒8=3a+3⇒3a=5⇒a=35.
При a=35 корни совпадают, и уравнение имеет единственное решение.
Нам нужно, чтобы в итоге остался только один корень. Это происходит, когда либо только x1 входит в ОДЗ, либо только x3, либо они совпадают.