Найдите все а, при каждом из которых неравенство $( x ^2 + y ^2 - 3 ) \cdot ( x ^2 + y ^2 - a ) меньше 0$ имеет ровно четыре целочисленных решения (x; у).
💡 Пошаговый разбор и решение:
Для того, чтобы пара чисел была решением неравенства, необходимо и достаточно, чтобы одно из выражений в скобках было положительно, а второе отрицательно. Выясним, когда так происходит.
Выражение в первой скобке отрицательно в точках $( 0;0 )$ $( \pm 1;0 )$ $( 0;\pm 1 )$ $( \pm 1;\pm 1 )$ и положительно во всех остальных точках.
Разберем несколько случаев.
$a меньше 1$ Выражение во второй скобке положительно в точках $( \pm 1;0 )$ $( 0;\pm 1 )$ $( \pm 1;\pm 1 )$ что дает уже 8 решений.
$a принадлежит [ 1;2 )$ Выражение во второй скобке неположительно только в точках $( 0;0 )$ $( \pm 1;0 )$ $( 0;\pm 1 )$ поэтому имеется ровно 4 решения $( \pm 1;\pm 1 )$
$a принадлежит [ 2;4 )$ Выражение во второй скобке неположительно только в точках $( 0;0 )$ $( \pm 1;0 )$ $( 0;\pm 1 )$ $( \pm 1;\pm 1 )$ решений нет.
$a=4$ Выражение во второй скобке неположительно только в точках
$( 0;0 )$ $( \pm 1;0 )$ $( 0;\pm 1 )$ $( \pm 1;\pm 1 )$ $( \pm 2;0 )$ $( 0;\pm 2 )$ решений нет.
$a принадлежит ( 4;5 ]$ Выражение во второй скобке отрицательно только в точках.
$( 0;0 )$ $( \pm 1;0 )$ $( 0;\pm 1 )$ $( \pm 1;\pm 1 )$ $( \pm 2;0 )$ $( 0;\pm 2 )$ поэтому имеется ровно 4 решения $( \pm 2;0 )$ $( 0;\pm 2 )$
$a больше 5$ Выражение во второй скобке отрицательно в точках $( \pm 1;\pm 2 )$ $( \pm 2; \pm 1 )$ что дает уже 8 решений.
Ответ: $a принадлежит [ 1;2 ) \cup ( 4;5 ]$
Примечание. С геометрической точки зрения мы ищем целые точки в некотором кольце с центром в начале координат.
Выражение в первой скобке отрицательно в точках $( 0;0 )$ $( \pm 1;0 )$ $( 0;\pm 1 )$ $( \pm 1;\pm 1 )$ и положительно во всех остальных точках.
Разберем несколько случаев.
$a меньше 1$ Выражение во второй скобке положительно в точках $( \pm 1;0 )$ $( 0;\pm 1 )$ $( \pm 1;\pm 1 )$ что дает уже 8 решений.
$a принадлежит [ 1;2 )$ Выражение во второй скобке неположительно только в точках $( 0;0 )$ $( \pm 1;0 )$ $( 0;\pm 1 )$ поэтому имеется ровно 4 решения $( \pm 1;\pm 1 )$
$a принадлежит [ 2;4 )$ Выражение во второй скобке неположительно только в точках $( 0;0 )$ $( \pm 1;0 )$ $( 0;\pm 1 )$ $( \pm 1;\pm 1 )$ решений нет.
$a=4$ Выражение во второй скобке неположительно только в точках
$( 0;0 )$ $( \pm 1;0 )$ $( 0;\pm 1 )$ $( \pm 1;\pm 1 )$ $( \pm 2;0 )$ $( 0;\pm 2 )$ решений нет.
$a принадлежит ( 4;5 ]$ Выражение во второй скобке отрицательно только в точках.
$( 0;0 )$ $( \pm 1;0 )$ $( 0;\pm 1 )$ $( \pm 1;\pm 1 )$ $( \pm 2;0 )$ $( 0;\pm 2 )$ поэтому имеется ровно 4 решения $( \pm 2;0 )$ $( 0;\pm 2 )$
$a больше 5$ Выражение во второй скобке отрицательно в точках $( \pm 1;\pm 2 )$ $( \pm 2; \pm 1 )$ что дает уже 8 решений.
Ответ: $a принадлежит [ 1;2 ) \cup ( 4;5 ]$
Примечание. С геометрической точки зрения мы ищем целые точки в некотором кольце с центром в начале координат.
Правильный ответ:
$a принадлежит левая квадратная скобка 1;2 правая круглая скобка \cup левая круглая скобка 4;5 правая квадратная скобка$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 65521 • Задание №6
[рис.] В треугольнике ABC угол C равен 90°, $тангенс A = дробь: числитель: 4 корень из: начало аргумента: 33 к...
ID 68892 • Задание №15
Решите неравенство: $логарифм по основанию левая круглая скобка |x минус 2| правая круглая скобка левая кругла...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен правильный ответ. | 4
С помощью верного рассуждения получено множество значений a, отличающееся от искомого конечным числом точек. | 3
С помощью верного рассуждения получены все граничные точки искомого множества значений a. | 2
Верно найдена хотя бы одна граничная точка искомого множества значений a
ИЛИ
установлено, что исходное уравнение при всех значениях a имеет единственное решение . | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен правильный ответ. | 4
С помощью верного рассуждения получено множество значений a, отличающееся от искомого конечным числом точек. | 3
С помощью верного рассуждения получены все граничные точки искомого множества значений a. | 2
Верно найдена хотя бы одна граничная точка искомого множества значений a
ИЛИ
установлено, что исходное уравнение при всех значениях a имеет единственное решение . | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
🔗 Другие задания линии №17 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 69977
В треугольнике АВС проведена биссектриса АМ. Прямая, проходящая через вершину В перпендикулярно...
ID 69978
На сторонах AC и BC треугольника ABC вне треугольника построены квадраты ACDE и BFKC. Точка M ...
ID 69979
На гипотенузу AB прямоугольного треугольника ABC опустили высоту CH. Из точки H на катеты опуст...
ID 69980
В равнобедренном треугольнике ABC с углом 120° при вершине A проведена биссектриса BD. В треуго...
ID 69981
Высоты BB1 и CC1 остроугольного треугольника ABC пересекаются в точке H.
а) Докажите, что ∠AHB...