Задача к ЕГЭ на тему «Графика. Нахождение касательной к графику» №1

Найдите все значения параметра a  , при каждом из которых уравнение 3x3 + ax + 5 = 0  имеет единственное решение.

Пусть y = 3x3 + ax +  5  . Рассмотрим несколько случаев:

 

1) a =  0  . Тогда уравнение имеет единственное решение       ∘ --       3 5 x = −   --         3  .

 

2) a > 0  » class=»math» width=»auto»>. Найдем производную <img decoding=. Т.к. a > 0  » class=»math» width=»auto»>, то <img decoding=. Следовательно, функция y  монотонно возрастает на всем ℝ  . Значит, имеет не более одной точки пересечения с осью Ox  .

 

Заметим, что   (    )      5-      375- y  − a   = −  a3  < 0;  y(0) = 5 > 0  » class=»math» width=»auto»>, следовательно, на промежутке <img decoding= есть точка xo  , в которой y(xo) = 0  . Значит, xo  и есть единственное решение данного уравнения.
 
PIC

 

3) a <  0  . Обозначим − a =  b > 0  » class=»math» width=»auto»>. </p>
<p class=  

Рассмотрим уравнение в виде 3x3 = bx − 5  . Обозначим f (x) = 3x3, g(x) = bx − 5  . Найдем положительные значения b  , при которых функции f(x)  и g(x)  имеют ровно одну точку пересечения.

Найдем значения b  , при которых g(x)  касается f(x)  :

 

f′(x ) = 9x2   . Пусть xo  – точка касания. Тогда:

( |{ b > 0                    ∘ —     ′                      3 25- | f (xo) = b       ⇒  b = 9  36 ( f (xo) = g(xo) » class=»math-display» width=»auto»></center> </p>
<p class= Значит, при      ∘ ---      3 25 b = 9  ---        36  функции f(x)  и g(x )  имеют 2 точки пересечения, а при           ∘ ---           3 25 0 <  b < 9  ---             36  функции f(x )  и g(x)  имеют ровно одну точку пересечения (например, прямая, обозначенная пунктиром).
 
PIC

 

Тогда    ∘  --- − 9 3 25-< a <  0       36  .

Значит, уравнение будет иметь единственный корень при a ∈ (− 9∘3 25;+ ∞ )            36 .

Оцените статью
Я решу все!