Найдите все значения a, при каждом из которых для любой пары действительных чисел u и
выполнено неравенство
Пусть
Имеем:
При фиксированных и a рассмотрим левую часть как функцию от x:
В зависимости от того, как располагается x относительно точек и
модули раскроются по-разному. При этом на каждом участке непрерывная функция f(x) будет линейной с угловым коэффициентом
Какова бы ни была комбинация знаков,
Следовательно, f(x) монотонно возрастает. Поэтому неравенство
выполняется при всех
если и только если
При малых то есть меньших, чем наименьшее из чисел
и
функция
— возрастающая линейная с угловым коэффициентом
При больших
то есть больших, чем максимум из тех же чисел,
— убывающая линейная функция с угловым коэффициентом
(см. рис.). Поэтому функция
принимает наибольшее значение в одной из точек
или
Неравенство
выполняется при всех
тогда и только тогда, когда
и
Получаем:
Ответ:


Второе условие в последней системе лишнее. Функция g(v) определена для всех действительных v и имеет единственную точку максимума v=2a-1, так как при любом раскрытии второго модуля только коэффициент первого влияет на возрастание и убывание.
И только в ней g(x) имеет наибольшее значение.
Согласны. Иногда проще посчитать, чем объяснять, почему можно не считать.