Найдите, при каких неотрицательных значениях a функция на отрезке [−1; 1] имеет только одну точку минимума.
Найдем производную функции:
По условию значения параметра неотрицательны. Рассмотрим отдельно случай a = 0. Тогда уравнение принимает вид
и имеет единственный корень
лежащий на заданном отрезке. При этом в точке x = 0 производная меняет знак с минуса на плюс, а потому это точка минимума, в точке
производная меняет знак с плюса на минус, а потому это точка максимума. Следовательно, a = 0 подходит.
В случае уравнение
является квадратным, и не имеет корней, если
то есть при
имеет единственный корень
при
В точке x = 0 производная меняет знак с минуса на плюс, а потому это точка минимума, в точке
производная не меняет знака, а потому это не точка экстремума. Таким образом, значения
подходят.
Осталось рассмотреть случай Тогда уравнение
имеет два положительных корня
и
причем
и потому 0 и
являются точками минимума, а
является точкой максимума. Чтобы отрезку [−1; 1] принадлежала лишь одна точка минимума, необходимо и достаточно выполнения неравенства
откуда
то есть
Полученное неравенство обращается в равенство при
причем левая часть неравенства убывает на ОДЗ, а правая — возрастает. Следовательно, решениями неравенства являются значения параметра, для которых
Учитывая, что
заключаем, что подходят все а такие, что
Тем самым условию задачи удовлетворяют такие а, для которых или
Ответ:

