Задание 18 ЕГЭ, математика (профиль): Уравнения с параметром

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 18Уравнения с параметром

Найдите все значения a, для каждого из которых уравнение  логарифм по основанию левая круглая скобка 1 минус x правая круглая скобка левая круглая скобка a минус x плюс 2 правая круглая скобка =2 имеет хотя бы один корень, принадлежащий промежутку [−1; 1).

В подтеме 48 задач
Разбор
Главная идея: Свести логарифмическое уравнение к явному выражению параметра через x, затем исследовать, какие значения принимает получившаяся квадратичная функция на заданном промежутке с учётом ОДЗ.

Шаг 1. Определяем ОДЗ логарифма. Основание 1−x>01-x>0 и 1−x≠11-x\neq1, значит x<1x<1 и x≠0x\neq0.

Шаг 2. Раскрываем логарифмическое уравнение. По определению логарифма log⁡b(c)=2  ⟺  c=b2\log_{b}(c)=2 \iff c=b^2 (при допустимых bb). Получаем a−x+2=(1−x)2.a-x+2=(1-x)^2. Раскрывая квадрат и выражая aa, находим a=x2−x−1.a=x^2-x-1. Таким образом исходное уравнение равносильно системе: x<1,x≠0,a=x2−x−1.x<1,\quad x\neq0,\quad a=x^2-x-1.

Шаг 3. Учитываем требуемый промежуток для корня. Нам нужно, чтобы хотя бы один такой xx лежал в [−1;1)[-1;1). Значит ищем, при каких aa уравнение a=x2−x−1a=x^2-x-1 имеет решение при x∈[−1;1)x\in[-1;1), x≠0x\neq0.

Шаг 4. Анализируем функцию f(x)=x2−x−1f(x)=x^2-x-1 на этом множестве. Это парабола с вершиной в x=1/2x=1/2, где f(1/2)=−5/4f(1/2)=-5/4 — минимум. На [−1;1/2][-1;1/2] функция убывает от f(−1)=1f(-1)=1 до −5/4-5/4, на [1/2;1)[1/2;1) возрастает от −5/4-5/4 до значения, близкого к f(1)=−1f(1)=-1, но само значение −1-1 не достигается (точка x=1x=1 выколота).

Значит множество значений ff на [−1;1)[-1;1) — это отрезок [−5/4;1][-5/4;1], при этом значение a=−1a=-1 достигается дважды: при x=1x=1 (не входит) и при x=0x=0 (исключено по ОДЗ). Проверка: x2−x−1=−1⇒x(x−1)=0⇒x=0x^2-x-1=-1\Rightarrow x(x-1)=0\Rightarrow x=0 или x=1x=1 — оба недопустимы.

Значит a=−1a=-1 не даёт корня в требуемом промежутке, его нужно исключить.

Шаг 5. Формируем итоговое множество параметров. Все остальные значения из [−5/4;1][-5/4;1] реализуются при допустимых xx, поэтому a∈[−5/4;−1)∪(−1;1].a\in[-5/4;-1)\cup(-1;1].

Типичные ошибки

  • Забывают учесть ОДЗ логарифма (основание должно быть положительным и не равным 1), из-за чего теряют условие x≠0x\neq0.
  • Не проверяют, что значение a=−1a=-1 соответствует именно исключённым точкам x=0x=0 и x=1x=1, и включают его в ответ.
  • Неправильно определяют, какая граница промежутка x=1x=1 включается, что приводит к ошибке в открытости/закрытости концов итогового интервала для aa.
Непонятно?

Похожие задачи