Olympiade Math – Algébre 01 – Ex 14

 
 
 
Olympiade de Mathématiques
( compétition de mathématiques destinée aux élèves des lycées et collèges)
Des exercices et sujets corrigés pour s’entraîner.

Olympiade de Mathématiques – Algèbre Niveaux 01 – Exercice 14

 

Pour quelle valeur de a l’équation:
|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5| = a
admet – elle une solution unique ?

 

Solution

Soit  f(x)=|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|
on pose y = 6 – x

➝ |y-1|+|y-2|+|y-3|+|y-4|+|y-5|
= |x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|=a
f(x) = f(y)=af(x)=a admet une solution unique. 
x=y
6-x=x x=3 a=6
il s’agit là d’une condition nécessaire
il faut encore prouver que:

pour a = 6  f(x) = a elle n’admet qu’une seule solution. 
* pour tout x réel  on a : 
|x-1| ≥ x-1 & |x-2|≥ x-2 & |x-4| ≥ 4-x &  |x-5| ≥ 5-x
|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5| ≥ 6 + |x-3|
≥ 6 + |x-3| ⇾  0 |x-3|   
  x=3  
f(x) = a elle  admet qu’une seule solution.
Soit  f(x)=|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|
on pose y = 6 – x

➝ |y-1|+|y-2|+|y-3|+|y-4|+|y-5|
= |x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|=a
f(x) = f(y)=af(x)=a admet une solution unique. 
x=y
6-x=x x=3 a=6
il s’agit là d’une condition nécessaire
il faut encore prouver que:

pour a = 6  f(x) = a elle n’admet qu’une seule solution. 
* pour tout x réel  on a : 
|x-1| ≥ x-1 & |x-2|≥ x-2 & |x-4| ≥ 4-x &  |x-5| ≥ 5-x
|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5| ≥ 6 + |x-3|
≥ 6 + |x-3| ⇾  0 |x-3|   
  x=3  
f(x) = a elle  admet qu’une seule solution.
Soit  f(x)=|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|
on pose y = 6 – x

➝ |y-1|+|y-2|+|y-3|+|y-4|+|y-5|
= |x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|=a
f(x) = f(y)=af(x)=a admet une solution unique.

  x=y
6-x=x
x=3 a=6
il s’agit là d’une condition nécessaire

il faut encore prouver que:

pour a = 6  f(x) = a elle n’admet qu’une seule solution. 

* pour tout x réel  on a : 
|x-1| ≥ x-1 & |x-2|≥ x-2 & |x-4| ≥ 4-x &  |x-5| ≥ 5-x
|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5| ≥ 6 + |x-3|
≥ 6 + |x-3| ⇾  0 |x-3|   
  x=3  
f(x) = a elle  admet qu’une seule solution.
Soit  f(x)=|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|
on pose y = 6 – x
|y-1|+|y-2|+|y-3|+|y-4|+|y-5| 
|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|=a

f(x) = f(y)=af(x)=a admet une solution unique.

  x=y
6-x=x
x=3 a=6
il s’agit là d’une condition nécessaire

il faut encore prouver que:

pour a = 6  f(x) = a elle n’admet qu’une seule solution. 

* pour tout x réel  on a : 
|x-1| ≥ x-1 & |x-2|≥ x-2 & |x-4| ≥ 4-x &  |x-5| ≥ 5-x
|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5| ≥ 6 + |x-3|
≥ 6 + |x-3| ⇾  0 |x-3|   
  x=3  
f(x) = a elle  admet qu’une seule solution.
Soit  f(x)= |x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|
on pose y = 6 – x
|y-1|+|y-2|+|y-3|+|y-4|+|y-5| = |x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|=a
f(x) = f(y)=a
f(x)=a admet une solution uniqu
  x=y
6-x=x
x=3 a=6
il s’agit là d’une condition nécessaire

il faut encore prouver que:

pour a = 6  f(x) = a elle n’admet qu’une seule solution. 

* pour tout x réel  on a : 
|x-1| ≥ x-1 & |x-2|≥ x-2 & |x-4| ≥ 4-x &  |x-5| ≥ 5-x
|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5| ≥ 6 + |x-3|
≥ 6 + |x-3| ⇾  0 |x-3|   
  x=3  
f(x) = a elle  admet qu’une seule solution.
 
 

Liens utiles :

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