Выполнить действия a¹⁶:a⁴​

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

При каком значении параметра a уравнение имеет ровно 2 различных решения:  (x + 4/x)² + (a - 4)(x + 4/x)  - 2a²+a +3 =0

ответ:   a ∈ ( - 5 ; - 0,5 )  ∪  (3 ; 3,5 ).

Объяснение:  Частный случай (для двух неотрицательных чисел) неравенства Коши: (a+b)/2 ≥ √ab . || сред. арифм. ≥ ср. геом. ||

Поэтому: x + 4/x  ≥  4 ,если x >0   или  x + 4/x  ≤ - 4 ,если x < 0 .

* * * если x < 0:  ( (-x) + ( -4/x) ) ≥ √( ( -x)*(-4/x) ) = 2 ⇔ x + 4/x  ≤ - 4 * * *

* * *  x + 4/x  ∉  ( - 4 ; 4 ) * * *

(x + 4/x)² - (4 -a)(x + 4/x) - 2a²+a +3 =0  

  Это уравнение  квадратное  относительно x + 4/x ;  после замена           ( для удобства )  x + 4/x = t  ,    t  ∉  ( - 4 ; 4 )   получаем :  

t² - (4 - a)t -2a²+a +3 =0 ,  

D =(4-a)²-4(-2a²+a +3)=16 -8a +a²+8a²-4a -12 =9a²-12a+4 =(3a -2)² ≥ 0

t₁= (4-a+3a -2)/2 =a+1

t₂ =(4-a -3a +2)/2 =3 -2a.

Если  D = 3a -2 = 0 ⇔  a = 2/3 ⇒ t₁ =t₂ = 5/3  ∈ ( - 4; 4 ) → исходное  

уравнение не имеет корней .  

Исходное  уравнение будет имеет ровно 2 различных решения

Система неравенств ( пишу в одной строке, разделены запятой )

а)   { a+1 > 4  ; - 4 < 3 -2a < 4 .

⇔ { a > 3 ; - 4 < 2a -3 < 4.⇔ {a > 3 ; - 0,5 < a < 3,5. ⇔

⇒  a ∈ (3 ; 3,5 ).

(3)                          

( - 0,5)(3,5)

б)  { 3 -2a >  4  ; - 4 < a+1 < 4   .

⇔{ 2a - 3 < - 4 ;  -4 - 1 < a  <  4 -1 .⇔ { a< -0,5 ;  -5 < a < 3.

⇒ a ∈ ( -5 ; -0,5 ).

( - 0.5)

( -5)(3)                          

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *

в) { a+1  < - 4  ; - 4 < 3 -2a <  4 .  

⇔ { a+1  < - 4  ; - 4 < 2a -3 <  4 . ⇔ {  a+1 < - 4 ; 1 < 2a+2< 9. ⇒a  ∉∅.  

{  a+1 < - 4 ; 0,5 < a+1 < 4,5 . ⇒  a  ∉∅.

г) {  3 -2a < - 4  ; - 4 < a+1  <  4 .

⇔{ 2a-3 > 4  ; -4 -1 < a < 4 -1 .⇔{ a> 3,5 ; -5 < a < 3 .  ⇒a  ∉∅

найдем производную f´(x)=( x^4-2x^2-3)´=( x^4)´-2(x^2)´-(3)´=4х³-4х-0=4х³-4х=4х(х²-1)=4х(х-1)(х+1) найдем критические точки, т.е f´(x)=0 4х(х-1)(х+1)=0 х=0 или х=1 или х=-1 ++→х f´(-2)= 4*(--+1)= 4*(-)< 0 ( нас интересует знак, а не число) f´(-0,5)= 4*(-0,,5-,5+1)= 4*(-0,,5)*0,5> 0 f´(0,5)= 4*0,5*(0,5-1)(0,5+1)=4*0,5*(-0,5)*1,5< 0 f´(2)= 4*2*(2-1)(2+1)=4*2*1*3> 0 в точке х=-1 производная меняет знак с – на +, значит это точка минимума; в точке х=0 производная меняет знак с +на -, значит это точка максимума; в точке х=1 производная меняет знак с – на +, значит это точка минимума; 2) f(x)= x^2+3x /x+4 найдем производную f´(x)=( x^2+3x /x+4)´=( x^2+3x)´(х+4)- (x^2+3x)( x+4)´/ (x+4)² =(2х+3)(х+²+3х)*1/(х+4)²=(2х²+8х+3х+12-х²-3х)/(х+4)²=(х²+8х+12)/(х+4)²=(х+2)(х+6)/(х+4)² найдем критические точки, т.е f´(x)=0 (х²+8х+12)/(х+4)²=0 х²+8х+12=0 и х+4≠0; х≠-4 д=8²-4*1*12=64-48=16; х₁=-8+√16/2=-2; х₂=-8-√16/2=-6 т.е. (х²+8х+12)/(х+4)²=(х+2)(х+6)/(х+4)², т.к. (х+4)²> 0, нас интересует только знак, поэтому рассматриваем равносильное выражение (х+2)(х+6) ++→х f´(-7)= (-7++6)=-5*(-1)> 0 f´(-5)= (-5++6)=-3*1< 0 f´(-3)= (-3++6)=-1*3< 0 f´(0)= (0+2)(0+6)=2*6> 0 в точке х=-6 производная меняет знак с + на - значит это точка максимума; в точке х=-4 производная не меняет знак ,значит это точка не является точкой экстремума ; в точке х=-2 производная меняет знак с – на +, значит это точка минимума; удачи!