Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение x+3a⋅ln(x−2a)=(x−1)⋅ln(x−2a) имеет ровно один корень на отрезке [0;1].
Ваше решениедо 4 баллов
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение:
Разложим левую часть исходного уравнения на множители, вынеся общий логарифм за скобки: ln(x−2a)⋅(x+3a−(x−1))=0
Для того чтобы уравнение имело корни на заданном отрезке [0;1], необходимо выполнение условий области определения и равенство одного из множителей нулю. Это приводит к совокупности двух систем: ⎩⎨⎧ln(x−2a)=0x+3a≥00≤x≤1⎩⎨⎧x+3a=x−1x−2a>00≤x≤1
Преобразуем каждое условие: ⎩⎨⎧x−2a=1x≥−3a0≤x≤1⎩⎨⎧x+3a=(x−1)2x−1≥0x>2a0≤x≤1
Подставим x=2a+1 в первую систему и проанализируем ограничения для второй: ⎩⎨⎧x=2a+12a+1≥−3a0≤2a+1≤1(1)⎩⎨⎧x+3a=(x−1)2x≥1x>2a0≤x≤1(2)
Решим систему (1):
Из неравенств получаем: 5a≥−1⇒a≥−0,2 и −1≤2a≤0⇒−0,5≤a≤0.
Пересечение этих условий дает промежуток a∈[−0,2;0]. В этом случае корень x=1+2a попадает в отрезок [0;1].
Решим систему (2):
Заметим, что условия x≥1 и 0≤x≤1 одновременно выполняются только при x=1.
Подставим это значение в уравнение: 1+3a=(1−1)2, откуда 1+3a=0, то есть a=−31.
Проверим условие логарифма: x>2a⇒1>2⋅(−31)⇒1>−32 — верно.
Проверим, могут ли корни из обеих систем совпасть:
Если x=1, то из первой системы 1=1+2a, что дает a=0.
При a=0 корень x=1 уже включен в найденный ранее промежуток.
Объединяя результаты, получаем итоговые значения параметра.