Ровно два решения: (log₂(x+a)−log₂(x−a))² − S·(…) + P = 0 — задание 19 ЕГЭ по профильной математике

Логарифмические с параметром. 5 примера с ответом и проверкой.

Пример 1

Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение

(log2(x + a) − log2(x − a))2 − (5a − 1)(log2(x + a) − log2(x − a)) + 6a2 − a − 2 = 0

имеет ровно два различных решения.

Показать ответ
(−∞; −1/2) ∪ (2/3; 3) ∪ (3; +∞)
Решение
ОДЗ: x + a > 0 и x − a > 0, то есть x > |a|. Обозначим t = log2(x + a) − log2(x − a) = log2x + ax − a.
При a > 0 дробь (x + a)/(x − a) убывает от +∞ до 1, поэтому t пробегает всю полупрямую (0; +∞), причём каждому t отвечает ровно один x. При a < 0 та же дробь растёт от 0 до 1, и t пробегает (−∞; 0). При a = 0 всегда t = 0, а свободный член −2 ≠ 0 — решений нет.
Квадратное уравнение по t раскладывается: t = 2a + 1 или t = 3a − 2.
Значит решений ровно два ⟺ эти значения различны и оба лежат в нужной полупрямой (положительны при a > 0, отрицательны при a < 0).
Ответ: (−∞; −1/2) ∪ (2/3; 3) ∪ (3; +∞).

Пример 2

Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение

(log2(x + a) − log2(x − a))2 − (5a)(log2(x + a) − log2(x − a)) + 6a2 + 2a − 4 = 0

имеет ровно два различных решения.

Показать ответ
(−∞; −1) ∪ (2/3; 4) ∪ (4; +∞)
Решение
ОДЗ: x + a > 0 и x − a > 0, то есть x > |a|. Обозначим t = log2(x + a) − log2(x − a) = log2x + ax − a.
При a > 0 дробь (x + a)/(x − a) убывает от +∞ до 1, поэтому t пробегает всю полупрямую (0; +∞), причём каждому t отвечает ровно один x. При a < 0 та же дробь растёт от 0 до 1, и t пробегает (−∞; 0). При a = 0 всегда t = 0, а свободный член −4 ≠ 0 — решений нет.
Квадратное уравнение по t раскладывается: t = 2a + 2 или t = 3a − 2.
Значит решений ровно два ⟺ эти значения различны и оба лежат в нужной полупрямой (положительны при a > 0, отрицательны при a < 0).
Ответ: (−∞; −1) ∪ (2/3; 4) ∪ (4; +∞).

Пример 3

Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение

(log2(x + a) − log2(x − a))2 − (4a − 1)(log2(x + a) − log2(x − a)) + 4a2 − 2a − 2 = 0

имеет ровно два различных решения.

Показать ответ
(−∞; −1/2) ∪ (1; +∞)
Решение
ОДЗ: x + a > 0 и x − a > 0, то есть x > |a|. Обозначим t = log2(x + a) − log2(x − a) = log2x + ax − a.
При a > 0 дробь (x + a)/(x − a) убывает от +∞ до 1, поэтому t пробегает всю полупрямую (0; +∞), причём каждому t отвечает ровно один x. При a < 0 та же дробь растёт от 0 до 1, и t пробегает (−∞; 0). При a = 0 всегда t = 0, а свободный член −2 ≠ 0 — решений нет.
Квадратное уравнение по t раскладывается: t = 2a + 1 или t = 2a − 2.
Значит решений ровно два ⟺ эти значения различны и оба лежат в нужной полупрямой (положительны при a > 0, отрицательны при a < 0).
Ответ: (−∞; −1/2) ∪ (1; +∞).

Пример 4

Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение

(log2(x + a) − log2(x − a))2 − (5a)(log2(x + a) − log2(x − a)) + 6a2 + a − 1 = 0

имеет ровно два различных решения.

Показать ответ
(−∞; −1/2) ∪ (1/3; 2) ∪ (2; +∞)
Решение
ОДЗ: x + a > 0 и x − a > 0, то есть x > |a|. Обозначим t = log2(x + a) − log2(x − a) = log2x + ax − a.
При a > 0 дробь (x + a)/(x − a) убывает от +∞ до 1, поэтому t пробегает всю полупрямую (0; +∞), причём каждому t отвечает ровно один x. При a < 0 та же дробь растёт от 0 до 1, и t пробегает (−∞; 0). При a = 0 всегда t = 0, а свободный член −1 ≠ 0 — решений нет.
Квадратное уравнение по t раскладывается: t = 3a − 1 или t = 2a + 1.
Значит решений ровно два ⟺ эти значения различны и оба лежат в нужной полупрямой (положительны при a > 0, отрицательны при a < 0).
Ответ: (−∞; −1/2) ∪ (1/3; 2) ∪ (2; +∞).

Пример 5

Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение

(log2(x + a) − log2(x − a))2 − (5a − 1)(log2(x + a) − log2(x − a)) + 6a2 − 4a − 2 = 0

имеет ровно два различных решения.

Показать ответ
(−∞; −3) ∪ (−3; −1/3) ∪ (1; +∞)
Решение
ОДЗ: x + a > 0 и x − a > 0, то есть x > |a|. Обозначим t = log2(x + a) − log2(x − a) = log2x + ax − a.
При a > 0 дробь (x + a)/(x − a) убывает от +∞ до 1, поэтому t пробегает всю полупрямую (0; +∞), причём каждому t отвечает ровно один x. При a < 0 та же дробь растёт от 0 до 1, и t пробегает (−∞; 0). При a = 0 всегда t = 0, а свободный член −2 ≠ 0 — решений нет.
Квадратное уравнение по t раскладывается: t = 2a − 2 или t = 3a + 1.
Значит решений ровно два ⟺ эти значения различны и оба лежат в нужной полупрямой (положительны при a > 0, отрицательны при a < 0).
Ответ: (−∞; −3) ∪ (−3; −1/3) ∪ (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.