Задача к ЕГЭ на тему «Уравнения на метод оценки» №3

Решите уравнение

               (           ) 5x2 + 52−x2 = 5  1 + sin πx                         2

Преобразуем уравнение, разделив обе части равенства на 5  :

5x2−1 + 51−x2 = 1 + sin πx    ⇔    5x2−1 + --1-- = 1 + sin π-x                        2                  5x2−1          2
Заметим, что левая часть представляет собой сумму двух взаимно обратных чисел:     1 t + t  , причем положительных. Как известно, сумма двух положительных взаимно обратных чисел не превосходит      2  , следовательно,
          1 5x2−1 + --2-- ≥  2         5x −1
Заметим, что    π- sin 2x ≤ 1  при всех x  , следовательно, правая часть
       π- 1 + sin 2 x ≤ 2
Таким образом, равенство может достигаться тогда и только тогда, когда обе части равенства равны 2  :
(           1 |{ 5x2−1 + --2-- = 2           5x −1 |(        π-   1 + sin2 x = 2

Сумма взаимно обратных чисел равна 2  тогда и только тогда, когда каждое из них равно 1  , следовательно:

(                      ( | 5x2−1 = 1            | x2 − 1 = 0                     ( {                      {                                { x =  ±1 |    π            ⇔    | π     π                   ⇔    (                        ⇔    x = 1. ( sin --x = 1           ( --x = --+ 2 πn,n ∈ ℤ             x =  1 + 4n,n ∈ ℤ      2                   2     2

Оцените статью
Я решу все!