k·sin x = m·cos x + a — единственное решение на отрезке — задание 19 ЕГЭ по профильной математике

Тригонометрия с параметром. 5 примера с ответом и проверкой.

Пример 1

Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение

21sin x = 20cos x + a

имеет единственное решение на отрезке 0; π2.

Показать ответ
[−20; 21) ∪ {29}
Решение
Перепишем: 21sin x − 20cos x = a. Так как 212 + 202 = 292, левая часть равна 29sin(x − φ), где cos φ = 21/29, sin φ = 20/29 и φ ∈ (0; π/2).
На отрезке 0; π2 функция сначала возрастает от значения −20 (при x = 0) до 29 (в точке x = φ), а затем убывает до 21.
Поэтому при a < −20 и при a > 29 решений нет; при −20 ≤ a < 21 решение одно (только на возрастающей ветви); при 21 ≤ a < 29 их два; при a = 29 — снова одно (вершина).
Ответ: [−20; 21) ∪ {29}.

Пример 2

Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение

12sin x = 5cos x + a

имеет единственное решение на отрезке 0; π2.

Показать ответ
[−5; 12) ∪ {13}
Решение
Перепишем: 12sin x − 5cos x = a. Так как 122 + 52 = 132, левая часть равна 13sin(x − φ), где cos φ = 12/13, sin φ = 5/13 и φ ∈ (0; π/2).
На отрезке 0; π2 функция сначала возрастает от значения −5 (при x = 0) до 13 (в точке x = φ), а затем убывает до 12.
Поэтому при a < −5 и при a > 13 решений нет; при −5 ≤ a < 12 решение одно (только на возрастающей ветви); при 12 ≤ a < 13 их два; при a = 13 — снова одно (вершина).
Ответ: [−5; 12) ∪ {13}.

Пример 3

Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение

24sin x = 7cos x + a

имеет единственное решение на отрезке 0; π2.

Показать ответ
[−7; 24) ∪ {25}
Решение
Перепишем: 24sin x − 7cos x = a. Так как 242 + 72 = 252, левая часть равна 25sin(x − φ), где cos φ = 24/25, sin φ = 7/25 и φ ∈ (0; π/2).
На отрезке 0; π2 функция сначала возрастает от значения −7 (при x = 0) до 25 (в точке x = φ), а затем убывает до 24.
Поэтому при a < −7 и при a > 25 решений нет; при −7 ≤ a < 24 решение одно (только на возрастающей ветви); при 24 ≤ a < 25 их два; при a = 25 — снова одно (вершина).
Ответ: [−7; 24) ∪ {25}.

Пример 4

Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение

20sin x = 21cos x + a

имеет единственное решение на отрезке [0; π].

Показать ответ
[−21; 21) ∪ {29}
Решение
Перепишем: 20sin x − 21cos x = a. Так как 202 + 212 = 292, левая часть равна 29sin(x − φ), где cos φ = 20/29, sin φ = 21/29 и φ ∈ (0; π/2).
На отрезке [0; π] функция сначала возрастает от значения −21 (при x = 0) до 29 (в точке x = φ), а затем убывает до 21.
Поэтому при a < −21 и при a > 29 решений нет; при −21 ≤ a < 21 решение одно (только на возрастающей ветви); при 21 ≤ a < 29 их два; при a = 29 — снова одно (вершина).
Ответ: [−21; 21) ∪ {29}.

Пример 5

Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение

21sin x = 20cos x + a

имеет единственное решение на отрезке [0; π].

Показать ответ
[−20; 20) ∪ {29}
Решение
Перепишем: 21sin x − 20cos x = a. Так как 212 + 202 = 292, левая часть равна 29sin(x − φ), где cos φ = 21/29, sin φ = 20/29 и φ ∈ (0; π/2).
На отрезке [0; π] функция сначала возрастает от значения −20 (при x = 0) до 29 (в точке x = φ), а затем убывает до 20.
Поэтому при a < −20 и при a > 29 решений нет; при −20 ≤ a < 20 решение одно (только на возрастающей ветви); при 20 ≤ a < 29 их два; при a = 29 — снова одно (вершина).
Ответ: [−20; 20) ∪ {29}.

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.