Найдите все ненулевые значения параметра a, при каждом из которых система уравнений
имеет ровно три решения.
Преобразуем систему:
Построим график функции при
(см. рис.). Для того, чтобы система имела ровно три решения, необходимо, чтобы уравнение
имело одно решение при и одно решение при
Заметим, что
является решением при всех
Значит, нужно найти такие значения a, для которых уравнение имеет один корень на (−4; 0] и не имеет корней при
Если то уравнение (⁎) имеет единственное решение
поскольку его левая часть убывает, а правая — возрастает. При
уравнение (⁎) также имеет единственное решение. Следовательно,
а тогда функция
возрастает и пересекается с прямой
на полуинтервале
тогда и только тогда, когда одновременно
и
Имеем:
Ответ:
Приведем решение, где множество значений функции выясняется при помощи производной и пределов.
Преобразуем систему:
Построим график функции при
(см. рис.). Для того, чтобы система имела ровно три решения, необходимо, чтобы уравнение
имело одно решение при
и одно решение при
Заметим, что
является решением при всех
Значит, нужно найти такие значения a, для которых уравнение имеет один корень на (−4; 0] и не имеет корней при
Запишем это уравнение в виде
Найдем множество значений функции
Найдем производную:
Производная обращается в нуль, если
Запишем это уравнение в виде и рассмотрим уравнение
для функции
при Найдем производную:
Найденная производная положительна при а потому функция
возрастает, а уравнение
не имеет решений. Следовательно, производная
сохраняет знак при
Взяв в качестве пробной точки
заключаем, что
Таким образом, показано, что функция
убывает на (−4; ∞). Найдем пределы:
Необходимо было найти такие значения a, для которых уравнение имеет один корень на (−4; 0] и не имеет корней на луче (0; ∞). Множество значений
функции
на полуинтервале
есть
Таким образом,
Ответ:

