Найдите все значения a , при каждом из которых уравнение
имеет единственное решение на интервале
Перенесем слагаемые из правой части в левую и заметим, что в левой части полный квадрат:
Построим график функции в плоскости xOa на интервале
При
уравнение имеет вид
При
уравнение имеет вид
(см. рис).
Задача свелась к ответу на вопрос: при каких значениях a горизонтальная прямая пересекает график функции в единственной точке? На рисунке видно, что при
и при
уравнение имеет единственное решение.
Ответ:
Приведем другое решение Романа Прокопенко.
Перепишем уравнение в следующем виде:
Пусть |x| = c, а (x − a) = b, тогда
Выполним обратную замену 3|x| = x − a. Рассмотрим функцию y1 = 3|x|, y2 = x − a.
Первое уравнение задает функцию вида y = |x|, график которой растянут вдоль оси oY в 3 раза. Второе уравнение задает функцию y = x, смещенную по оси oY на |a|. Построим указанные графики в системе координат XoY.
Очевидно, что a = 0 удовлетворяет условию задачи: при a = 0 прямая y2 = x − a имеет с графиком y1 = 3|x| ровно одну точку пересечения на интервале (−1; 1).
Далее, если прямая пройдет через точку с координатами (1; 3), то она пересечет график y1 = 3|x| также только в одной точке на интервале (−1; 1). Данному положению прямой соответствует следующее условие:
Смещая прямую y2 = x − a вверх достигаем положения в котором прямая пересекает левую ветвь графика в точке (–1;3), а правую - в точке, которая не принадлежит промежутку (–1; 1). При дальнейшем движении прямой вдоль оси oY получим, что точки ее пересечения с графиком y1 = 3|x| не соответствуют условию задачи. Таким образом, данная прямая пересекает график y1 = 3|x| в точках абсциссы которых лежат в интервале (−1; 1) при или при a = 0. При a = −4 уравнение не имеет корней, которые удовлетворяют условию задачи.

