2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


Посмотреть правила форума



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Уравнение с параметром. Есть ли более простое решение?
Сообщение30.04.2023, 17:52 


02/01/23
76
Есть следующее уравнение:
$\sin\left(2\left(x-\pi\right)\right)-\sin\left(3x-\pi\right)=a\sin\left(x\right)$
Условие: найти такие $a$, чтоб уравнение имедо одно решение на промежутке $\left[0,\dfrac{\pi}{2}\right]$.
Я его привел в божеский вид:
$\sin\left(x\right)\left(4\cos^2\left(x\right)+2\cos\left(x\right)-\left(a+1\right)\right)=0$
Отсюда пришел к совокупности:
$\left[\begin{matrix}
\sin\left(x\right)=0\\4\cos^2\left(x\right)+2\cos\left(x\right)-\left(a+1\right)=0
\end{matrix}\right.$
Понятно, что на заданном промежутке есть корень $x=0$.
Для второго уравнение следует рассмотреть 4 случая:
1) $D<0\;\;\;\left(a<-1.25\right)$
2) $D\geq 0\;\;\;\left(a\geq -1.25\right)$
2.1) Больший из корней меньше нуля. $\left(-1.25\leq a<-1\right)$
2.2) Меньший из корней больше либо равен единице. $\left(a\in\emptyset\right)$
2.3) Одновременно меньший корень меньше нуля, больший больше либо равен единице. $\left(a\geq 5\right)$
$a\in\left(-\infty,-1\right)\cup\left[5,+\infty\right)$
И вобщем-то, с ответом все в порядке. Но хочется узнать, есть ли способ избежать такого количества случаев? Соединить какие-то из них, скажем? Или вообще изменить подход к решению?
Спасибо.

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнение с параметром. Есть ли более простое решение?
Сообщение30.04.2023, 18:18 
Аватара пользователя


22/11/22
676
Довольно быстро и не думая получается графически, но приходится задействовать производные. Не знаю, насколько это спортивно в вашем случае.

Можно решать графически на плоскости $(t,a)$, где $t=\cos x$, используя уже вашу готовую систему, вообще все сразу получается.

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнение с параметром. Есть ли более простое решение?
Сообщение30.04.2023, 19:16 


02/01/23
76
Combat Zone
А можно более подробно о первом способе, с производной?

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнение с параметром. Есть ли более простое решение?
Сообщение30.04.2023, 19:24 
Аватара пользователя


22/11/22
676
Второй быстрее. Первый раньше пришел в голову, он не учитывал вашего решения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнение с параметром. Есть ли более простое решение?
Сообщение01.05.2023, 14:37 
Заслуженный участник


03/01/09
1711
москва
Найдем сначала те значения параметра, при которых решение на $[0,\frac {\pi }2]$ не единственно.
Неединственность возможна только если те значения $\cos x$, при которых выполняется второе уравнение удовлетворяют неравенствам $0\leqslant \cos x <1,$ или $0\leqslant \dfrac {-1+\sqrt {1+4(a+1)}}4<1.$ Отсюда решение не единственно при $-1\leqslant a<5$ и, следовательно, единственное решение получим при $a\in (-\infty ,-1)\cup [5,\infty)$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Уравнение с параметром. Есть ли более простое решение?
Сообщение07.05.2023, 08:29 


02/01/23
76
mihiv
Спасибо!

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 6 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group