|A sin x+a²+p|+|B sin x+a+q| ≤ C sin x+|a²+a+r|+D при любом x — задание 19 ЕГЭ по профильной математике

Показательные и модульные уравнения. 5 примера с ответом и проверкой.

Пример 1

Найдите все значения a, при каждом из которых неравенство

|5sin x + a2 − 20| + |7sin x + a + 8| ≤ 13sin x + |a2 + a − 30| + 7

выполняется при любом значении x.

Показать ответ
[−5; −1]
Решение
Обозначим s = sin x; когда x пробегает всю прямую, s пробегает отрезок [−1; 1]. Перенесём всё влево:
F(s) = |5s + a2 − 20| + |7s + a + 8| − 13s − |a2 + a − 30| − 7.
Сумма модулей линейных функций выпукла, добавление линейного слагаемого выпуклость сохраняет, поэтому F выпукла по s и её наибольшее значение на отрезке [−1; 1] достигается на конце.
Значит «F(s) ≤ 0 при всех s» равносильно паре условий F(−1) ≤ 0 и F(1) ≤ 0:
|a2 − 25| + |a + 1| ≤ |a2 + a − 30| − 6 и |a2 − 15| + |a + 15| ≤ |a2 + a − 30| + 20.
Раскрывая модули по промежуткам, получаем обычные квадратные неравенства; их общее решение и есть ответ.
Ответ: [−5; −1].

Пример 2

Найдите все значения a, при каждом из которых неравенство

|3sin x + a2 − 20| + |9sin x + a + 12| ≤ 13sin x + |a2 + a − 30| + 7

выполняется при любом значении x.

Показать ответ
[−5; −1]
Решение
Обозначим s = sin x; когда x пробегает всю прямую, s пробегает отрезок [−1; 1]. Перенесём всё влево:
F(s) = |3s + a2 − 20| + |9s + a + 12| − 13s − |a2 + a − 30| − 7.
Сумма модулей линейных функций выпукла, добавление линейного слагаемого выпуклость сохраняет, поэтому F выпукла по s и её наибольшее значение на отрезке [−1; 1] достигается на конце.
Значит «F(s) ≤ 0 при всех s» равносильно паре условий F(−1) ≤ 0 и F(1) ≤ 0:
|a2 − 23| + |a + 3| ≤ |a2 + a − 30| − 6 и |a2 − 17| + |a + 21| ≤ |a2 + a − 30| + 20.
Раскрывая модули по промежуткам, получаем обычные квадратные неравенства; их общее решение и есть ответ.
Ответ: [−5; −1].

Пример 3

Найдите все значения a, при каждом из которых неравенство

|3sin x + a2 − 22| + |3sin x + a + 4| ≤ 7sin x + |a2 + a − 30| + 1

выполняется при любом значении x.

Показать ответ
[−5; −1]
Решение
Обозначим s = sin x; когда x пробегает всю прямую, s пробегает отрезок [−1; 1]. Перенесём всё влево:
F(s) = |3s + a2 − 22| + |3s + a + 4| − 7s − |a2 + a − 30| − 1.
Сумма модулей линейных функций выпукла, добавление линейного слагаемого выпуклость сохраняет, поэтому F выпукла по s и её наибольшее значение на отрезке [−1; 1] достигается на конце.
Значит «F(s) ≤ 0 при всех s» равносильно паре условий F(−1) ≤ 0 и F(1) ≤ 0:
|a2 − 25| + |a + 1| ≤ |a2 + a − 30| − 6 и |a2 − 19| + |a + 7| ≤ |a2 + a − 30| + 8.
Раскрывая модули по промежуткам, получаем обычные квадратные неравенства; их общее решение и есть ответ.
Ответ: [−5; −1].

Пример 4

Найдите все значения a, при каждом из которых неравенство

|2sin x + a2 − 12| + |3sin x + a + 8| ≤ 6sin x + |a2 + a − 20| + 1

выполняется при любом значении x.

Показать ответ
[−4; −2]
Решение
Обозначим s = sin x; когда x пробегает всю прямую, s пробегает отрезок [−1; 1]. Перенесём всё влево:
F(s) = |2s + a2 − 12| + |3s + a + 8| − 6s − |a2 + a − 20| − 1.
Сумма модулей линейных функций выпукла, добавление линейного слагаемого выпуклость сохраняет, поэтому F выпукла по s и её наибольшее значение на отрезке [−1; 1] достигается на конце.
Значит «F(s) ≤ 0 при всех s» равносильно паре условий F(−1) ≤ 0 и F(1) ≤ 0:
|a2 − 14| + |a + 5| ≤ |a2 + a − 20| − 5 и |a2 − 10| + |a + 11| ≤ |a2 + a − 20| + 7.
Раскрывая модули по промежуткам, получаем обычные квадратные неравенства; их общее решение и есть ответ.
Ответ: [−4; −2].

Пример 5

Найдите все значения a, при каждом из которых неравенство

|4sin x + a2 − 12| + |9sin x + a + 10| ≤ 14sin x + |a2 + a − 20| + 9

выполняется при любом значении x.

Показать ответ
[−4; −1]
Решение
Обозначим s = sin x; когда x пробегает всю прямую, s пробегает отрезок [−1; 1]. Перенесём всё влево:
F(s) = |4s + a2 − 12| + |9s + a + 10| − 14s − |a2 + a − 20| − 9.
Сумма модулей линейных функций выпукла, добавление линейного слагаемого выпуклость сохраняет, поэтому F выпукла по s и её наибольшее значение на отрезке [−1; 1] достигается на конце.
Значит «F(s) ≤ 0 при всех s» равносильно паре условий F(−1) ≤ 0 и F(1) ≤ 0:
|a2 − 16| + |a + 1| ≤ |a2 + a − 20| − 5 и |a2 − 8| + |a + 19| ≤ |a2 + a − 20| + 23.
Раскрывая модули по промежуткам, получаем обычные квадратные неравенства; их общее решение и есть ответ.
Ответ: [−4; −1].

Другие темы задания №19

Нужен репетитор по математике?

Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.

Репетиторы по математике

Подбор репетитора

Напишите, что нужно, — команда Precettore подберёт репетитора и свяжется с вами.

Готовьтесь к ЕГЭ по профильной математике в Precettore

Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.