Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение:
имеет единственное решение.
Найдем ОДЗ данного уравнения:
Поскольку уравнение можно записать в виде:
Заметим, что не является корнем данного уравнения, поэтому деление обеих частей уравнения на
не приведет к потере корня и полученное уравнение будет равносильно исходному. Имеем:
В левой части уравнения заменим частное корней корнем из частного: при получаем
Чтобы выполнить аналогичное преобразование в левой части, необходимо представить корень пятой степени в виде корня десятой степени. Такое преобразование зависит от того, положительно ли выражение или отрицательно. Рассмотрим два луча, составляющие ОДЗ.
1. При получаем:
Это уравнение можно записать в виде где
Решим уравнение:
Найдём, при каких значениях параметра a найденный корень больше 1:
Заметим, что функция монотонно убывает при
поэтому каждое свое значение из промежутка
она принимает ровно один раз. Значит, при найденных значениях параметра исходное уравнение имеет ровно один корень, больший −1.
2. При получаем уравнение
которое можно записать в виде где теперь
Решим уравнение:
Найдём, при каких значениях a найденный корень удовлетворяет условию :
Заметим, что функция монотонно убывает при
поэтому каждое свое значение из промежутка [0; 1) она принимает ровно один раз. Значит, при найденных значениях параметра a, исходное уравнение имеет ровно один корень, не больший −2.
Объединяя результаты, полученные в рассмотренных случаях, находим, что:
— при уравнение имеет один корень;
— при уравнение имеет два корня;
— при уравнение имеет один корень;
— при уравнение имеет два корня;
— при уравнение имеет один корень.
Ответ:
Примечание.
Получив на уравнение
можно было не искать корни явно, а воспользоваться следующей идеей о расположении корней квадратного трехчлена. Положим
заметим, что график функции f представляет собой параболу с вершиной в точке
и точкой пересечения с осью ординат
Из графических соображений очевидно, что такая парабола пересекает ось абсцисс в точке, лежащей правее 1, тогда и только тогда, когда
откуда
а значит,
Для второго случая, рассуждая аналогично, запишем уравнение в виде
и заметим, что парабола, являющаяся графиком функции g, имеет вершину в точке с абсциссой
причем
Из этого следует, что точка пересечения графика g с осью абсцисс лежит в полуинтервале [0; 1) в том и только том случае, когда
откуда
а значит,
Таким образом, при одновременном выполнении неравенств и
исходное уравнение имеет два корня, а если выполнено ровно одно из этих неравенств, уравнение имеет единственное решение. Таким образом, возможны два случая:
или
что и дает ответ.

