Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение
(x2−7+ln(x−a))2=(x2−7)2+ln2(x−a) имеет единственное решение на отрезке [0;3].
Решение
Пусть x2−7=u,ln(x−a)=v. Тогда уравнение примет вид:
(u+v)2=u2+v2,u2+2uv+v2=u2+v2,2uv=0. 2ln(x−a)⋅(x2−7)=0,{x2−7=0,x−a>0,(1)ln(x−a)=0.(2) 1 случай:
x2−7=0,x=±7. Заметим, что отрезку [0;3] принадлежит только x=7, значит, x=−7 -- посторонний корень.
Найдём, при каких a корень x=7 удовлетворяет условию x−a>0: 7−a>0,a<7. 2 случай:
ln(x−a)=0,x−a=1,x=1+a. Найдём, при каких a корень x=1+a принадлежит отрезку [0;3]: 0≤a+1≤3,−1≤a≤2. Рассмотрим совпадение корней x=7 и x=a+1: a+1=7,a=7−1. Начертим ось параметра. Нанесём на неё найденные корни и для каждого из них отметим значения параметра, при которых они существуют. Перемычками покажем совпадения корней. Запустим вертикальную считывающую прямую. Количество точек её пересечений с графиком -- число решений. Под рисунком подпишем количество корней на каждом полученном промежутке и на их границах. Выберем те значения параметра, при которых ровно одно решение:
Получаем, что ровно одно решение будет при a∈(−∞;−1)∪{7−1}∪(2;7).