Найдите все значения параметра a, при которых уравнение
имеет ровно четыре корня.
Число 0 является решением уравнения для любых a. Значит, должно быть еще ровно три корня. Разделим уравнение на
Пусть тогда уравнение примет вид
Исследуем функцию
на монотонность. Найдем производную:
Производная не определена при При прочих значениях переменной знаменатель положителен, а числитель положителен при
и отрицателен при
На бесконечностях значения функции стремятся к нулю:
Поэтому возрастает на
затем возрастает на
затем убывает на
и убывает на
Функция f определена в точках
поэтому она возрастает на всей отрицательной полуоси и убывает на всей положительной. Тем самым, f принимает все значения из промежутка
дважды, значение
один раз, а других значений не принимает. Причем функция четна, то есть принимает одно и то же значение в точках t и
График функции изображен на рисунке.
Теперь нас будет интересовать количество решений уравнения Производная функции
равна
положительна при
и отрицательна при
При
и большом
значения функции сколь угодно велики. Значит, функция убывает до
уходя в
затем убывает на
причем в единице достигает значения
) и затем снова возрастает. Поэтому все значения до
невключительно она принимает по одному разу,
два раза, а значения, бОльшие
— три раза. Тогда единственная устраивающая нас ситуация — это
такие значения получаются как раз
раза. Итак,
и поскольку
получаем, что
Ответ:

