50В. Найдите все значения параметра a, при каждом из которых уравнение  \({4^x} + a \cdot {25^x} = 3 \cdot {10^x}\)  имеет хотя бы один корень.

Ответ

ОТВЕТ: \(\left( {-\infty ;\,\frac{9}{4}} \right].\)

Решение

\({4^x} + a \cdot {25^x} = 3 \cdot {10^x}\left| {\,:{{25}^x} \ne 0} \right.\;\;\;\; \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\;\,{\left( {\frac{4}{{25}}} \right)^x} + a = 3 \cdot {\left( {\frac{{10}}{{25}}} \right)^x}\;\;\;\; \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\;\,{\left( {\frac{2}{5}} \right)^{2x}}-3 \cdot {\left( {\frac{2}{5}} \right)^x} + a = 0.\)

Пусть  \({\left( {\frac{2}{5}} \right)^x} = t,\;\;\;\;t > 0.\)  Тогда полученное уравнение примет вид:

\({t^2}-3t + a = 0.\)

Исходное уравнение будет иметь хотя бы одно решение, если уравнение  \({t^2}-3t + a = 0\)  будет иметь хотя бы один положительный корень.

Введём функцию  \(f\left( t \right) = {t^2}-3t + a,\)  являющуюся параболой, ветви которой направлены вверх.

Заметим, что  \({t_{\rm{B}}} = -\frac{b}{{2a}} = \frac{3}{2}.\)

Следовательно, уравнение  \({t^2}-3t + a = 0\)  имеет хотя бы один положительный корень (см. рис.), если  \(D = 9-4a \ge 0\;\;\;\; \Leftrightarrow \,\,\,\,\,\;\,a \le \frac{9}{4}.\)

Ответ:  \(\left( {-\infty ;\,\frac{9}{4}} \right].\)