ID: 00011613
Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение |x^{2}-a^{2}|=|x+a|\cdot\sqrt{x^{2}-5ax+4a^{2}} имеет ровно два различных корня.
Источник: ФИПИ
Подкоренное выражение возьмём в однородном виде x^2-5ax+4a^2=(x-a)(x-4a) (в банке стояло «4a» — это, по-видимому, опечатка, нарушающая однородность; решаем корректную версию). Цель — ровно два корня.
Заметим |x^2-a^2|=|x-a|\cdot|x+a|. Вынесем общий множитель |x+a|:
|x+a|\,\Big(|x-a|-\sqrt{(x-a)(x-4a)}\Big)=0,\qquad (x-a)(x-4a)\ge0\ (\text{ОДЗ}).
Первый корень: |x+a|=0, то есть x=-a (он всегда в ОДЗ, проверьте подстановкой).
Второй: |x-a|=\sqrt{(x-a)(x-4a)}. Возведём в квадрат: (x-a)^2=(x-a)(x-4a), то есть (x-a)\big[(x-a)-(x-4a)\big]=0, что даёт 3a(x-a)=0. При a\ne0 отсюда x=a.
Итак, при любом a\ne0 корней ровно два: x=-a и x=a. При a=0 уравнение превращается в тождество (бесконечно много корней), поэтому a=0 исключаем.
Ответ: a\in(-\infty;0)\cup(0;+\infty), то есть все a\ne0.
(-\infty;\,0)\cup(0;\,+\infty)