Ровно два решения: sin√(ax−kx²) + cos2√(ax−kx²) = 0 — задание 19 ЕГЭ по профильной математике

Тригонометрия с параметром. 3 примера с ответом и проверкой.

Пример 1

Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение

sin ax − 9x² + cos 2ax − 9x² = 0

имеет ровно два различных решения.

Показать ответ
(−7π; −3π) ∪ (3π; 7π)
Решение
Обозначим u = ax − 9x² ≥ 0.
Так как cos 2u = 1 − 2sin2u, уравнение принимает вид 2sin2u − sin u − 1 = 0, то есть (2sin u + 1)(sin u − 1) = 0 и sin u = 1 или sin u = −0,5.
При u ≥ 0 это u = π/2 + 2πn, u = 7π/6 + 2πn, u = 11π/6 + 2πn (значение u = 0 не подходит).
Далее u2 = ax − 9x2, то есть 9x2 − ax + u2 = 0 с дискриминантом a2 − 36u2.
Каждое допустимое u даёт два корня x при |a| > 6u, один при равенстве и ни одного при |a| < 6u (разным u отвечают разные x).
Ровно два решения — когда «работает» только наименьшее допустимое u: 3π < |a| < 7π.
Ответ: (−7π; −3π) ∪ (3π; 7π).

Пример 2

Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение

sin ax − 4x² + cos 2ax − 4x² = 0

имеет ровно два различных решения.

Показать ответ
(−14π/3; −2π) ∪ (2π; 14π/3)
Решение
Обозначим u = ax − 4x² ≥ 0.
Так как cos 2u = 1 − 2sin2u, уравнение принимает вид 2sin2u − sin u − 1 = 0, то есть (2sin u + 1)(sin u − 1) = 0 и sin u = 1 или sin u = −0,5.
При u ≥ 0 это u = π/2 + 2πn, u = 7π/6 + 2πn, u = 11π/6 + 2πn (значение u = 0 не подходит).
Далее u2 = ax − 4x2, то есть 4x2 − ax + u2 = 0 с дискриминантом a2 − 16u2.
Каждое допустимое u даёт два корня x при |a| > 4u, один при равенстве и ни одного при |a| < 4u (разным u отвечают разные x).
Ровно два решения — когда «работает» только наименьшее допустимое u: 2π < |a| < 14π/3.
Ответ: (−14π/3; −2π) ∪ (2π; 14π/3).

Пример 3

Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение

sin ax − x² + cos 2ax − x² = 0

имеет ровно два различных решения.

Показать ответ
(−7π/3; −π) ∪ (π; 7π/3)
Решение
Обозначим u = ax − x² ≥ 0.
Так как cos 2u = 1 − 2sin2u, уравнение принимает вид 2sin2u − sin u − 1 = 0, то есть (2sin u + 1)(sin u − 1) = 0 и sin u = 1 или sin u = −0,5.
При u ≥ 0 это u = π/2 + 2πn, u = 7π/6 + 2πn, u = 11π/6 + 2πn (значение u = 0 не подходит).
Далее u2 = ax − x2, то есть x2 − ax + u2 = 0 с дискриминантом a2 − 4u2.
Каждое допустимое u даёт два корня x при |a| > 2u, один при равенстве и ни одного при |a| < 2u (разным u отвечают разные x).
Ровно два решения — когда «работает» только наименьшее допустимое u: π < |a| < 7π/3.
Ответ: (−7π/3; −π) ∪ (π; 7π/3).

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.