Подготовка к школе
1 класс
2 класс
3 класс
4 класс
5 класс
6 класс
7 класс
8 класс
9 класс
10 класс
11 класс
ОГЭ
ЕГЭ
Для всех
Назад
Сообщить о проблеме
Задание #212185
Задание было решено верно
Задание было решено неверно

Найдите все значения параметра $a,$ при которых для любого действительного $x$ выполнено неравенство: $|3\sin x + a^2 -22| + |7\sin x + a + 12| \leq 11\sin x + |a^2 + a -20| + 11.$

Пусть $t = \sin x$, тогда $-1 \leq t \leq 1$ и неравенство примет вид: $$|3t + a^2 -22| + |7t + a + 12| \leq 11t + |a^2 + a -20| + 11$$ Рассмотрим функции:
$f(t) = |3t + a^2 -22| + |7t + a + 12|$ — выпуклая кусочно-линейная функция,
$g(t) = 11t + |a^2 + a -20| + 11$ — линейная функция с угловым коэффициентом $11.$

Разность $g(t) -f(t)$ является возрастающей функцией, так как угловой коэффициент $g(t)$ больше максимального углового коэффициента $f(t)$ $(3+7=10 < 11).$

Поэтому если неравенство выполняется при $t = -1,$ то оно будет выполняться и при всех $t \geq -1,$ в частности при всех $t \in [-1, 1].$

Подставим $t = -1{:}$
$$|3\cdot(-1) + a^2 -22| + |7\cdot(-1) + a + 12| \leq 11\cdot(-1) + |a^2 + a -20| + 11$$
$$|a^2 -25| + |a + 5| \leq -11 + |a^2 + a -20| + 11$$
$$|a^2 -25| + |a + 5| \leq |a^2 + a -20|$$

Заметим, что $a^2 + a -20 = (a + 5)(a -4)$, а $a^2 -25 = (a -5)(a + 5)$. Тогда:
$$|a + 5|\cdot|a -5| + |a + 5| \leq |a + 5|\cdot|a -4|$$
$$|a + 5|(|a -5| + 1 -|a -4|) \leq 0$$

Так как $|a + 5| \geq 0$, то:
$$|a -5| + 1 -|a -4| \leq 0$$
$$|a -5| -|a -4| \leq -1$$

Рассмотрим возможные случаи:

$1.$ $a \geq 5$: $(a -5) -(a -4) = -1 \leq -1$ — верно
$2.$ $4 < a < 5$: $(5 -a) -(a -4) = 9 -2a \leq -1$ ⇒ $2a \geq 10$ ⇒ $a \geq 5$ — нет решений
$3.$ $a \leq 4$: $(5 -a) -(4 -a) = 1 \leq -1$ — неверно

Также при $a = -5$: $| -5 + 5 | = 0,$ неравенство выполняется.

Ответ: $a = -5$ или $a \geq 5.$

Ответ: ${-5} \cup [5; +\infty).$

Показать
Очки опыта 20
Спросить Зави
0 заданий сегодня

Предложить улучшение