Вопрос задан 13.06.2026 в 23:09. Предмет Математика. Спрашивает Жолудь Екатерина.

При каких a уравнение 2lg(1+x) = lg(ax) имеет единственное решение?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Иваненко Тёма.

Рассмотрим уравнение

2lg⁡(1+x)=lg⁡(ax).2\lg(1+x)=\lg(ax).

Сначала учтём область определения логарифмов:

1+x>0,ax>0.1+x>0,\qquad ax>0.

То есть

x>−1,ax>0.x>-1,\qquad ax>0.

Преобразуем левую часть:

2lg⁡(1+x)=lg⁡(1+x)2.2\lg(1+x)=\lg(1+x)^2.

Тогда уравнение принимает вид

lg⁡(1+x)2=lg⁡(ax).\lg(1+x)^2=\lg(ax).

Так как логарифмы с одинаковым основанием равны, то равны их аргументы:

(1+x)2=ax.(1+x)^2=ax.

Раскроем скобки:

x2+2x+1=ax,x^2+2x+1=ax, x2+(2−a)x+1=0.x^2+(2-a)x+1=0.

Но удобнее выразить параметр aa:

a=(1+x)2x.a=\frac{(1+x)^2}{x}.

Так как x≠0x\neq 0, получаем функцию

a=x+2+1x,a=x+2+\frac1x,

где

x∈(−1;0)∪(0;+∞).x\in(-1;0)\cup(0;+\infty).

Теперь исследуем количество решений.

1. При x>0x>0

Рассмотрим

a=x+2+1x.a=x+2+\frac1x.

Для x>0x>0 по неравенству

x+1x≥2x+\frac1x\ge 2

имеем

a≥4.a\ge 4.

Причём a=4a=4 достигается только при

x=1.x=1.

Значит:

  • при a<4a<4 положительных решений нет;

  • при a=4a=4 есть ровно одно положительное решение;

  • при a>4a>4 есть два положительных решения.

2. При −1<x<0-1

Здесь функция

a=x+2+1xa=x+2+\frac1x

убывает на промежутке (−1;0)(-1;0).

Посмотрим на её значения на концах промежутка:

lim⁡x→−1+(x+2+1x)=0,\lim_{x\to -1+}\left(x+2+\frac1x\right)=0,

но значение 00 не достигается, потому что x=−1x=-1 не входит в область определения.

А при

x→0−x\to 0-

имеем

1x→−∞,\frac1x\to -\infty,

значит

a→−∞.a\to -\infty.

Следовательно, на промежутке (−1;0)(-1;0) функция принимает все значения

a<0a<0

и каждое ровно один раз.

Значит при a<0a<0 есть ровно одно решение.

Итого

Единственное решение получается в двух случаях:

a<0a<0

и

a=4.a=4.

Ответ:

a∈(−∞;0)∪{4}.\boxed{a\in(-\infty;0)\cup\{4\}}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос