19

Решение: Уравнение с параметром и логарифмами

ЕГЭ · Математика, профиль · Задание 19 · Уравнения с параметрами
ВысокаяФИПИA22E40Развёрнутое решение≈ 15 минутРазбор в 10 шагов
Условие

Найдите все значения $a$, при каждом из которых уравнение $\sqrt{2-3x}\cdot\ln(16x^2-a^2)=\sqrt{2-3x}\cdot\ln(4x+a)$ имеет ровно один корень.

Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

10 шагов
1

Область определения уравнения задаётся условиями $2-3x\ge 0$, $16x^2-a^2>0$ и $4x+a>0$.

2

Произведение равно нулю в двух случаях: либо $\sqrt{2-3x}=0$, либо равны логарифмы.

3

В первом случае $x=\dfrac23$. Этот корень допустим, если оба аргумента логарифмов положительны:

$$16\left(\frac23\right)^2-a^2>0,\qquad 4\cdot\frac23+a>0$$
4

Получаем условие существования корня $x=\dfrac23$:

$$-\frac83<a<\frac83$$
5

Во втором случае логарифмы равны, поэтому равны их положительные аргументы:

$$16x^2-a^2=4x+a$$
6

Разложим уравнение на множители:

$$16x^2-4x-a^2-a=(4x+a)(4x-a-1)=0$$
7

Корень $4x+a=0$ недопустим, поскольку тогда аргумент логарифма $4x+a$ равен нулю. Второй кандидат имеет вид:

$$x=\frac{a+1}{4}$$
8

Для этого корня необходимо $4x+a=2a+1>0$, то есть $a>-\dfrac12$, а также $x\le\dfrac23$, то есть $a\le\dfrac53$. Следовательно, дополнительный корень существует при:

$$-\frac12<a\le\frac53$$
9

На интервале $-\dfrac12<a<\dfrac53$ существуют два различных корня: $x=\dfrac23$ и $x=\dfrac{a+1}{4}$. При $a=\dfrac53$ они совпадают. При $a=-\dfrac12$ дополнительный корень недопустим.

Поэтому ровно один корень получается при параметрах, когда существует только $x=\dfrac23$, а также при $a=\dfrac53$.

Ответ

a\in\left(-\frac83,-\frac12\right]\cup\left\{\frac53\right\}

Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.

Где здесь ошибаются

Не учитывать отдельный случай $\sqrt{2-3x}=0$.

Считать корнем значение $x=-\dfrac a4$, хотя при нём аргумент логарифма равен нулю.

Не проверять положительность аргументов логарифмов.

Считать два корня различными при $a=\dfrac53$, хотя в этом случае они совпадают.

Закрепить приёмВ теме «Уравнения с параметрами» ещё 61 задача — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 19 ЕГЭ, математика, профиль

Разбор этой задачи разложен на 10 шагов: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Уравнения с параметрами»: в ней 62 задачи, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.