題目:
\(\displaystyle f(x)=2\sin^2 x+2\sin x+1, g(x)=2\sin^2 x+k(1+\sin x)-1\),其中\(\displaystyle -\frac{\pi }{2}<x<\frac{\pi }{2}\),
若 \(y=f(x)\) 與 \(y=g(x)\) 圖形恰有一交點時,實數 \(k\) 的範圍為 \(k<m\),求 \(m\) 之值為?
解題:
解聯立方程式 \(y=f(x)\) 與 \(y=g(x)\),得
\[2\sin^2 x+2\sin x+1=2\sin^2 x+k(1+\sin x)-1.\]
\[\Rightarrow 2\left(\sin x+1\right)=k\left(1+\sin x\right).\]
\[\Rightarrow \left(2-k\right)\left(\sin x+1\right)=0.\]
因為 \(\displaystyle -\frac{\pi }{2}<x<\frac{\pi }{2}\),所以 \(\sin x +1\neq 0\),
\[\Rightarrow k-2=0.\]
\[\Rightarrow k=2.\]
因此,
若 \(k=2\),則 \(x\) 的解為 \(\displaystyle x\in\left(-\frac{\pi }{2}, \frac{\pi }{2}\right)\)。
若 \(k\neq2\),則 \(x\) 無實數解。
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不管 \(k\) 為何值,\(x\) 似乎不會有唯一解耶。
(如果算式或想法有誤,歡迎指正,感謝。:-p)