关于x的方程||x-2|-1|=a恰有三个整数解,则a的值为 .

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完整解法

1. 引入函数思想,将方程求解转化为函数图象的交点问题

由题意,关于 xx 的方程 ∣∣x−2∣−1∣=a||x-2|-1|=a 恰有三个整数解,根据绝对值的非负性,首先可知 a≥0a \ge 0。
设函数 f(x)=∣∣x−2∣−1∣f(x) = ||x-2|-1|,则原方程的解即为函数 y=f(x)y = f(x) 的图象与水平直线 y=ay = a 的交点的横坐标。

2. 分析函数在整数点处的取值特征,确定 $a$ 的范围

由于要求方程的解为整数,我们分析自变量 xx 取整数时,函数 f(x)f(x) 的对应取值:

  • 当 x=2x = 2 时,f(2)=∣∣2−2∣−1∣=1f(2) = ||2-2|-1| = 1;
  • 当 x=1x = 1 或 x=3x = 3 时,f(1)=f(3)=∣∣1−2∣−1∣=0f(1) = f(3) = ||1-2|-1| = 0;
  • 当 x=0x = 0 或 x=4x = 4 时,f(0)=f(4)=∣∣0−2∣−1∣=1f(0) = f(4) = ||0-2|-1| = 1;
  • 当 x=−1x = -1 或 x=5x = 5 时,f(−1)=f(5)=∣∣−1−2∣−1∣=2f(-1) = f(5) = ||-1-2|-1| = 2;
  • 当 xx 为更小或更大的整数时,f(x)f(x) 的取值依次为 3,4,5,…3, 4, 5, \dots 的正整数。

由此可知,当 xx 为整数时,f(x)f(x) 的取值必为整数。因此,若方程有整数解,常数 aa 必须为整数。

3. 讨论不同的整数 $a$ 值,确定满足恰有三个整数解的 $a$

由于 aa 必须为非负整数,我们对其进行分类讨论:

  1. 当 a=0a = 0 时,方程为 ∣∣x−2∣−1∣=0||x-2|-1|=0,解得 ∣x−2∣=1|x-2|=1,即 x=1x = 1 或 x=3x = 3,此时恰有两个整数解;
  2. 当 a=1a = 1 时,方程为 ∣∣x−2∣−1∣=1||x-2|-1|=1:
    • 若 ∣x−2∣−1=1|x-2|-1 = 1,得 ∣x−2∣=2|x-2|=2,解得 x=0x = 0 或 x=4x = 4;
    • 若 ∣x−2∣−1=−1|x-2|-1 = -1,得 ∣x−2∣=0|x-2|=0,解得 x=2x = 2。
      此时方程的整数解为 x=0,2,4x = 0, 2, 4,恰好有三个整数解,符合题意;
  3. 当 a≥2a \ge 2 且 aa 为整数时,由对称性和单调性可知,直线 y=ay=a 与 y=f(x)y=f(x) 图象的交点只有两个,因此方程只有两个整数解。

综上所述,满足要求的 aa 的值为 11。

答案

1

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