28В (ЕГЭ 2014). Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение \({\left( {\left( {a-2} \right){x^2} + 6x} \right)^2}-4\left( {\left( {a-2} \right){x^2} + 6x} \right) + 4-{a^2} = 0\)  имеет ровно два решения.

Ответ

ОТВЕТ: \(\left( {-\infty ;\,-1} \right) \cup \left\{ {\,0;\,2} \right\} \cup \left( {5;\infty } \right).\)

Решение

Если  \(a = 2,\)  то  \(36{x^2}-24x = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\;\,x\left( {36x-24} \right) = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\;\,\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 0,\,}\\{x = \frac{2}{3}.}\end{array}} \right.\)

Значит,  \(a = 2\)  подходит.

Если \(a \ne 2,\)  то  пусть  \(\left( {a-2} \right){x^2} + 6x = t.\)  Тогда исходное уравнение примет вид:

\({t^2}-4t + 4-{a^2} = 0;\;\;\;\;D = 16-16 + 4{a^2} = 4{a^2};\;\;\;\;{t_1} = 2 + a;\;\;\;\;{t_2} = 2-a.\)

Если  \(a = 0,\)  то  \(t = 2.\)  Тогда уравнение  \(\left( {a-2} \right){x^2} + 6x = t\)  примет вид:

\(-2{x^2} + 6x = 2\;\;\;\; \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\;\,{x^2}-3x + 1 = 0;\;\;\;\;D = 9-4 = \sqrt 5 ;\;\;\;\;\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = \frac{{3 + \sqrt 5 }}{2},}\\{x = \frac{{3-\sqrt 5 }}{2}.}\end{array}} \right.\)

Значит,  \(a = 0\)  подходит.

Если  \(a \ne 0,\)  то  \({t_1} = 2 + a;\;\;\;\;{t_2} = 2-a\)  и уравнение  \(\left( {a-2} \right){x^2} + 6x = t\)  будет равносильно следующей совокупности:

\(\left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{\left( {a-2} \right){x^2} + 6x-2-a = 0,}\\{\left( {a-2} \right){x^2} + 6x + a-2 = 0.}\end{array}} \right.\)

Если рассматривать первое уравнение полученной совокупности, то  \({D_1} = 36 + 4\left( {a-2} \right)\left( {a + 2} \right) = 4{a^2} + 20;\,\,\,\,\,\;\,4{a^2} + 20 > 0\)  при  \(a > 0.\)  Следовательно, первое уравнение имеет два корня.

Если рассматривать второе уравнение полученной совокупности, то  \({D_2} = 36-4{\left( {a-2} \right)^2}.\)  Исходное уравнение будет иметь два корня, если:

\({D_2} < 0:\;\;\;\;36-4{\left( {a-2} \right)^2} < 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\;\,\left( {6 + 2a-4} \right)\left( {6-2a + 4} \right) < 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\;\,a \in \left( {-\infty ;-1} \right) \cup \left( {5;\infty } \right).\)

Таким образом, при  \(a \in \left( {-\infty ;\,-1} \right) \cup \left\{ {\,0;\,2} \right\} \cup \left( {5;\infty } \right)\)  исходное уравнение будет иметь ровно два решения.

Ответ: \(\left( {-\infty ;\,-1} \right) \cup \left\{ {\,0;\,2} \right\} \cup \left( {5;\infty } \right).\)