Найдите все значения a, при каждом из которых система уравнений {2lny=4∣x∣,log2(x4y2+2a2)=log2(1−ax2y2)+1 имеет единственное решение.
Ваше решениедо 4 баллов
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение: Рассмотрим систему уравнений: {(1)2lny=4∣x∣,(2)log2(x4y2+2a2)=log2(1−ax2y2)+1 Область допустимых значений (ОДЗ) определяется условиями: ⎩⎨⎧y>0x4y2+2a2>01−ax2y2>0 Проанализируем структуру уравнений. Переменная x входит в систему только в степенях ∣x∣, x2 и x4. Это означает, что функции являются чётными относительно x. Следовательно, если пара чисел (x;y) удовлетворяет системе, то и пара (−x;y) также будет её решением. Для того чтобы решение было единственным, необходимо выполнение условия x=0.
Пусть x=0. Подставим это значение в первое уравнение: (1) 2lny=4∣0∣ 2lny=1 2lny=20 lny=0 logey=0 y=e0 y=1 Таким образом, при x=0 мы получаем потенциальное решение (0;1).
Теперь подставим x=0 и y=1 во второе уравнение системы, чтобы найти возможные значения параметра a: (2) log2(04⋅12+2a2)=log2(1−a⋅02⋅12)+1 log2(2a2)=log21+1 log2(2a2)=0+1 2a2=21 2a2=2 a2=1 a=±1.
Необходимо проверить каждое из найденных значений a на предмет наличия других решений, кроме x=0. Случай 1: a=1. Уравнение (2) принимает вид: log2(x4y2+2⋅12)=log2(1−1⋅x2y2)+log22 log2(x4y2+2)=log2(2⋅(1−x2y2)) x4y2+2=2−2x2y2 x4y2+2x2y2=0 x2y2(x2+2)=0 Так как x2+2>0 для любого x, то равенство возможно только при x2y2=0. Учитывая, что из первого уравнения при x=0 следует y=1, а при y=0 первое уравнение не имеет смысла (y>0), получаем единственный корень x=0. Следовательно, при a=1 решение (0;1) является единственным.
Случай 2: a=−1. Уравнение (2) принимает вид: log2(x4y2+2⋅(−1)2)=log2(1−(−1)⋅x2y2)+1 log2(x4y2+2)=log2(1+x2y2)+log22 log2(x4y2+2)=log2(2+2x2y2) x4y2+2=2+2x2y2 x4y2−2x2y2=0 x2y2(x2−2)=0 Отсюда либо x2=0 (что дает x1=0), либо x2−2=0 (что дает x2=2 и x3=−2). Для каждого из этих значений x найдется соответствующее значение y из первого уравнения. Таким образом, система имеет как минимум 3 различных решения, что не удовлетворяет условию задачи.