46В. Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение  \(\left( {{x^2} + x} \right)\,\left( {{x^2} + 5x + 6} \right) = a\)  имеет ровно три корня.

Ответ

ОТВЕТ: \(\frac{9}{{16}}.\)

Решение

\(\left( {{x^2} + x} \right)\,\left( {{x^2} + 5x + 6} \right) = a\;\;\;\; \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\;\,x\left( {x + 1} \right)\left( {x + 2} \right)\left( {x + 3} \right) = a\;\;\;\; \Leftrightarrow \)

\( \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\;\,\left( {{x^2} + 3x} \right)\left( {{x^2} + 3x + 2} \right) = a.\)

Пусть  \({x^2} + 3x = t.\)  Тогда полученное уравнение примет вид:

\(t\left( {t + 2} \right) = a\;\;\;\; \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\;\,{t^2} + 2t-a = 0.\)

Построим график функции  \(t = {x^2} + 3x,\)  являющейся параболой, ветви которой направлены вверх, найдём вершину параболы и значение данной функции в вершине:  \({t_{\rm{B}}} = -\frac{3}{2};\;\;\;\;t\left( {-\frac{3}{2}} \right) = -\frac{9}{4}\) (см. рис.).

Из графика видно, что если  \(t = -\frac{9}{4},\)  то уравнение  \({x^2} + 3x = t\)  имеет один корень  \(x = -\frac{3}{2}\) .

Если  \(t > -\frac{9}{4},\)  то уравнение  \({x^2} + 3x = t\)  имеет два корня.

Поэтому исходное уравнение будет иметь три корня, если уравнение  \({t^2} + 2t-a = 0\)  будет иметь корни  \({t_1} = -\frac{9}{4},\;\;\;\;{t_2} > -\frac{9}{4}.\)

Если  \(t = -\frac{9}{4},\)  то:

\(\frac{{81}}{{16}}-\frac{9}{2}-a = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\;\,a = \frac{9}{{16}}.\)

Если  \(a = \frac{9}{{16}},\)  то уравнение  \({t^2} + 2t-a = 0\)  примет вид:

\({t^2} + 2t-\frac{9}{{16}} = 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\;\,{t_1} = -\frac{9}{4};\;\;\;\;{t_2} = \frac{1}{4} > -\frac{9}{4}.\)

Таким образом, при  \(a = \frac{9}{{16}}\)  исходное уравнение имеет ровно три корня.

Ответ:  \(\frac{9}{{16}}.\)