Левая часть переписывается как |x|^2 - 8|x| + 12, поэтому если x=b корень уравнения, то и x=-b - корень.
Так как уравнение должно иметь 6 корней, то возможен только такой случай: уравнение имеет ровно 3 положительных корня.
Таким образом, уравнение |x^2-8x+12| = a должно иметь ровно 3 положительных корня. Но это уравнение можно записать как совокупность двух уравнений:
[ x^2-8x+(12-a)=0, x^2-8x+(12+a)=0 ]
Заметим, что по теореме Виета если второе уравнение имеет корни, то все они положительны (т.к. сумма корней 8, а произведение положительно и равно 12+a).
1 случай. Второе уравнение имеет 1 корень, а первое уравнение - 2 положительных корня.
Несложно убедиться, что первое условие выполняется только при a=4. Подставим в первое уравнение а=4:
x^2-8x+8=0
D/4=16-8=8>0
уравнение имеет 2 корня, а из теоремы Виета следует, что эти корни положительны.
Итак, при a=4 уравнение имеет нужное число корней.
2 случай. Второе уравнение имеет 2 корня, а первое имеет корни разных знаков.
Для того, чтобы узнать, когда выполняется первое условие, вычислим дискриминант:
D/4=16-12-a=4-a>0, откуда a<4.
Для того, чтобы выполнялось второе условие, нужно чтобы 1) корни были и 2) ихз произведение было отрицательно.
D/4=16-12+a=4+a>0 - верно для всех а>0
12-a<0, откуда a>12.
Очевидно, такой случай невозможен.
3 случай. Второе уравнение имеет 2 корня, а первое - один корень, который положителен.
Понятно, что у первого уравнения 1 корень будет только при a=-4, но a>0. Противоречие.
Итак, уравнение имеет 6 корней только при a=4, это число и идет в ответ.
P.S. Традиционный решения таких задач - графический. Для того, чтобы понять, сколько корней имеет уравнение f(x)=a, нужно всего лишь построить график y=f(x), а затем смотреть, при каких a прмая y=a пересекает график в нужном количестве точек. График |x^2-8|x|+12|=y см. во вложении. Как правило, такой приводит к ответу быстрее, чем аналитическое решение.
Точки экстремума: точки в которой производная равна нулю (или не существует) - точки экстремума
х= -2 и х= 0 точки экстремума
При х= -2 точка максимума
при х=0 точка минимума
Наибольшее и наименьшее значение на отрезке [-4;1]
Наибольшее в точке х=-2 точке максимума
y(-2)=(-2)³+3(-2)²-4=-8+12-4=0 наибольшее значение
Но на отрезке [0;1] функция возрастает, и можно предположить что в точке x=1 значение функции может оказаться больше чем значение в точке максимума. Проверим:
y(1)=(1)³+3*(1)²-4=1+3-4= 0
Значения совпадают, значит наибольшее значение равно 0
Теперь найдем наименьшее значение:
при х= 0 (точка минимума)
у(0)=0³+3*0²-4= - 4 Наименьшее значение
Но на отрезке [-4;-2] функция возрастает, и можно предположить что в точке -4 значение функции может оказаться меньше чем значение в точке минимума. Проверим:
Понятно, что a>=0.
Левая часть переписывается как |x|^2 - 8|x| + 12, поэтому если x=b корень уравнения, то и x=-b - корень.
Так как уравнение должно иметь 6 корней, то возможен только такой случай: уравнение имеет ровно 3 положительных корня.
Таким образом, уравнение |x^2-8x+12| = a должно иметь ровно 3 положительных корня. Но это уравнение можно записать как совокупность двух уравнений:
[ x^2-8x+(12-a)=0, x^2-8x+(12+a)=0 ]
Заметим, что по теореме Виета если второе уравнение имеет корни, то все они положительны (т.к. сумма корней 8, а произведение положительно и равно 12+a).
1 случай. Второе уравнение имеет 1 корень, а первое уравнение - 2 положительных корня.
Несложно убедиться, что первое условие выполняется только при a=4. Подставим в первое уравнение а=4:
x^2-8x+8=0
D/4=16-8=8>0
уравнение имеет 2 корня, а из теоремы Виета следует, что эти корни положительны.
Итак, при a=4 уравнение имеет нужное число корней.
2 случай. Второе уравнение имеет 2 корня, а первое имеет корни разных знаков.
Для того, чтобы узнать, когда выполняется первое условие, вычислим дискриминант:
D/4=16-12-a=4-a>0, откуда a<4.
Для того, чтобы выполнялось второе условие, нужно чтобы 1) корни были и 2) ихз произведение было отрицательно.
D/4=16-12+a=4+a>0 - верно для всех а>0
12-a<0, откуда a>12.
Очевидно, такой случай невозможен.
3 случай. Второе уравнение имеет 2 корня, а первое - один корень, который положителен.
Понятно, что у первого уравнения 1 корень будет только при a=-4, но a>0. Противоречие.
Итак, уравнение имеет 6 корней только при a=4, это число и идет в ответ.
P.S. Традиционный решения таких задач - графический. Для того, чтобы понять, сколько корней имеет уравнение f(x)=a, нужно всего лишь построить график y=f(x), а затем смотреть, при каких a прмая y=a пересекает график в нужном количестве точек. График |x^2-8|x|+12|=y см. во вложении. Как правило, такой приводит к ответу быстрее, чем аналитическое решение.
Найдем производную функции
НАйдем нули производной
Определим знаки производной
___+___ -2____-______0_____+__
возрастает убывает возрастает
Промежутки возрастания (-oo;-2] и [0;+oo)
Промежутки убывания [-2;0]
Точки экстремума: точки в которой производная равна нулю (или не существует) - точки экстремума
х= -2 и х= 0 точки экстремума
При х= -2 точка максимума
при х=0 точка минимума
Наибольшее и наименьшее значение на отрезке [-4;1]
Наибольшее в точке х=-2 точке максимума
y(-2)=(-2)³+3(-2)²-4=-8+12-4=0 наибольшее значение
Но на отрезке [0;1] функция возрастает, и можно предположить что в точке x=1 значение функции может оказаться больше чем значение в точке максимума. Проверим:
y(1)=(1)³+3*(1)²-4=1+3-4= 0
Значения совпадают, значит наибольшее значение равно 0
Теперь найдем наименьшее значение:
при х= 0 (точка минимума)
у(0)=0³+3*0²-4= - 4 Наименьшее значение
Но на отрезке [-4;-2] функция возрастает, и можно предположить что в точке -4 значение функции может оказаться меньше чем значение в точке минимума. Проверим:
y(-4)=(-4)³+3*(-4)²-4=-64+48-4= -20
Значит Наименьшее значние = -20, наибольшее 0