от ammornil » 15 Мар 2023, 18:51
6. Дадено е уравнението (k+1)[tex]lg^{2 }[/tex]x-3k[tex]lgx[/tex]+k=0 където k е параметър.
б) За кои стойности на k уравнението има реални корени [tex]x_{1 }[/tex] и [tex]x_{2 }[/tex], за които [tex]10x_{1 } x_{2 }[/tex]=[tex]10^{4k }[/tex]?
[tex]\lg{x}=u \rightarrow x=10^{u} \Rightarrow 10x_{1}x_{2}=10^{4k} \Leftrightarrow 10^{u_{1}}10^{u_{2}}=10^{4k-1} \Leftrightarrow 10^{u_{1}+u_{2}}=10^{4k-1} \Leftrightarrow u_{1}+u_{2}=4k-1 \text{ :равенствo (1)}[/tex]
[tex]\lg{x}=u \Rightarrow (k+1)u^{2}-3ku+k=0 \rightarrow \text{Виет: } \begin{array}{|l} u_{1}+u_{2}=\frac{\normalsize{3k}}{\normalsize{k+1}} \text{ :трябва да е равно на равенство 1} \\ u_{1}u_{2}=\frac{\normalsize{k}}{\normalsize{k+1}} \end{array}[/tex]
[tex]\exists(x_{1};x_{2}) \Rightarrow (-3k)^{2}-4k(k+1) \ge 0 \Rightarrow 5k^{2}-4k \ge 0 \Rightarrow k(5k-4)\ge 0 \Rightarrow \text{Дk: } k \in (-\infty;0] \cup \left[\frac{4}{5};+\infty\right)[/tex]
[tex]4k-1=\frac{3k}{k+1} \Leftrightarrow 4k^{2}+4k-k-1=3k \Leftrightarrow 4k^{2}-1=0 \Leftrightarrow (2k-1)(2k+1)=0 \Rightarrow \begin{cases} k_{1}= \frac{\normalsize{1}}{\normalsize{2}} \notin \text{Дk }\\ k_{2}=-\frac{\normalsize{1}}{\normalsize{2}} \in \text{Дk } \end{cases}[/tex]
в) За кои стойности на k уравнението има точно едно решение, по-голямо от 1?
(1 случай) Ако уравнението има две различни по стойност решения [tex](x_{1}\ne x_{2})[/tex] но само едното е по-голямо от [tex]1[/tex], тогава:
[tex]\lg{x}=u \rightarrow x=10^{u} \begin{cases} x_{1}>1 \Rightarrow u_{1}>0 \\ x_{2}<1 \Rightarrow u_{2}<0 \end{cases} \Rightarrow u_{1}u_{2}<0[/tex]
[tex](k+1)u^{2}-3ku+k=0 \rightarrow u_{1}u_{2}=\frac{k}{k+1}<0 \Rightarrow \begin{array}{|l} k>0 \\ k+1<0 \end{array} \cup \begin{array}{|l} k<0 \\ k+1>0 \end{array} \Leftrightarrow \varnothing \cup k \in (-1;0) \Rightarrow[/tex] $$k \in (-1;0)$$
(2 случай)
[tex]x_{1}=x_{2} \rightarrow \lg{x}=u \rightarrow x=10^{u} \rightarrow x_{1}=x_{2}>1 \Rightarrow u_{1}=u_{2}>0 \Rightarrow u_{1}u_{2}>0[/tex]
[tex](k+1)u^{2}-3ku+k=0 , \hspace{2em} \because u_{1}=u_{2} \Rightarrow D=0 \Rightarrow (-3k)^{2}-4k(k+1)=0 \Leftrightarrow 5k^{2}-4k=0 \Rightarrow k_{1}=0, k_{2}=\frac{4}{5}[/tex]
[tex]u_{1}u_{2}=\frac{k}{k+1}>0 ? \rightarrow k_{1}=0 \rightarrow u_{1}u_{2}=0[/tex] -не е изпълнено.
[tex]u_{1}u_{2}=\frac{k}{k+1}>0 ? \rightarrow k_{2}=\frac{4}{5} \rightarrow u_{1}u_{2}=\frac{\frac{4}{5}}{\frac{4}{5}+1}=\frac{\frac{4}{5}}{\frac{9}{5}}=\frac{4}{9}>0[/tex]- изпълнява условието.
Общият отговор е: $$ k \in (-1;0) \cup k=\frac{4}{5} $$
[tex]\color{lightseagreen}\text{''Който никога не е правил грешка, никога не е опитвал нещо ново.''} \\
\hspace{21em}\text{(Алберт Айнщайн)}[/tex]