Найдите все значения параметра a, при каждом из которых система уравнений
$$$\begin{cases} y ^2 - ( x ^2 + $\sqrt{аргумента: 2|x| - x ^2}$ аргумента - 4 ) \cdot y + ( x ^2 - 4 ) \cdot $\sqrt{аргумента: 2|x| - x ^2}$ аргумента =0 \\[6pt] y=2x + a \end{cases}$$$
имеет ровно 3 решения.
$$$\begin{cases} y ^2 - ( x ^2 + $\sqrt{аргумента: 2|x| - x ^2}$ аргумента - 4 ) \cdot y + ( x ^2 - 4 ) \cdot $\sqrt{аргумента: 2|x| - x ^2}$ аргумента =0 \\[6pt] y=2x + a \end{cases}$$$
имеет ровно 3 решения.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Первое уравнение можно записать в виде
$( y - x ^2 + 4 ) ( y - $\sqrt{аргумента: 2|x| - x ^2}$ аргумента ) =0$
Выражая y из второго уравнения и подставляя в это, получим:
$( 2x + a - x ^2 + 4 ) ( 2x + a - $\sqrt{аргумента: 2|x| - x ^2}$ аргумента ) =0$
должно иметь три корня. Отметим сразу, что
$2|x| - x ^2 =|x| ( 2 - |x| ) больше или = 0$
откуда $x принадлежит [ - 2;2 ]$ Итак, мы ищем корни лишь на этом промежутке. Одна из скобок должна быть равна нулю. Выясним сразу, при каких a есть x, обнуляющее обе скобки. Для это нужно, чтобы $x ^2 - 4= $\sqrt{аргумента: 2|x| - x ^2}$ аргумента$ Но при $x принадлежит ( - 2;2 )$ левая часть отрицательна, а правая неотрицательна. Поэтому такое возможно лишь при $x=\pm 2$ и, соответственно, при $y=0$ и $a=\pm 4$
Запишем первое уравнение — $x ^2 - 2x - 4=a$ Если построить график $x ^2 - 2x - 4$ то мы получим параболу с вершиной в $( 1; - 5 )$ и нас будет интересовать количество ее пересечений с прямой $y=a$ над отрезком $[ - 2;2 ]$ Из картинки виден ответ:
— при $a меньше - 5$ нет решений;
— при $a= - 5$ 1 решение;
— при $a принадлежит ( - 5; - 4 ]$ 2 решения;
— при $a принадлежит ( - 4;4 ]$ 1 решение;
— при $a больше 4$ нет решений.
Запишем второе уравнение — $\sqrt{аргумента: 2|x| - x ^2} аргумента =a + 2x$ Если $x больше 0$ то график $y= $\sqrt{аргумента: 2|x| - x ^2}$ аргумента$ можно построить, преобразовав уравнение к виду $y ^2 =2x - x ^2$ $( x - 1 ) ^2 + y ^2 =1$ Значит, это будет верхняя полуокружность с центром в $( 1;0 )$ и радиусом 1 (полуокружность, поскольку $y больше или = 0$ ). Если поменять знак у x, уравнение не изменится, поэтому можно сразу отразить эту полуокружность относительно вертикальной оси. Нас будет интересовать пересечение этих двух полуокружностей с параллельными прямыми вида $y=2x + a$ Ясно, что при $a меньше - 4$ пересечений нет, при $a принадлежит [ - 4;0 )$ одно решение, при $a=0$ 2 решения, при $a больше 0$ до момента касания с правой полуокружностью три решения, при касании два решения, далее до $a=4$ одно решение, при $a больше или = 4$ до момента касания с левой полуокружностью два решения, при касании одно решение, дальше решений нет.
Совмещая эти решения с решениями первого уравнения, получаем:
— при $a меньше - 5$ нет решений;
— при $a= - 5$ 1 решение;
— при $a принадлежит ( - 5; - 4 )$ 2 решения;
— при $a= - 4$ 2 решения (кажется, что 3, но два решения совпадают);
— при $a принадлежит ( - 4;0 ]$ 2 решения $( 1 + 1 )$
— при $a=0$ 3 решения $( 1 + 2 )$
— при $a больше 0$ до ситуации касания 4 решения $( 1 + 3 )$
— в ситуации касания 3 решения $( 1 + 2 )$
— от касания при $a меньше 4$ 2 решения $( 1 + 1 )$
— при $a=4$ 2 решения (кажется, что 3, но два решения совпадают);
— при $a больше 4$ не более двух решений — все у второго уравнения.
Осталось найти, при каком a прямая $2x - y + a=0$ касается правой полуокружности. То есть расстояние от $( 1;0 )$ до этой прямой = радиусу окружности. Имеем:
$\frac{|2 - 0 + a|}{$\sqrt{аргумента: 4 + 1}$ аргумента} =1 = сильно |a + 2|= $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента = сильно a= - 2\pm $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента$
Ясно, что нужное нам a положительно, поэтому $a= $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 2$ Второй ответ соответствует касательной, которая касается ненарисованной на нашей картинке нижней полуокружности.
Окончательно, $a=0$ или $a= $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 2$
Ответ: $a=0$ или $a= $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 2$
$( y - x ^2 + 4 ) ( y - $\sqrt{аргумента: 2|x| - x ^2}$ аргумента ) =0$
Выражая y из второго уравнения и подставляя в это, получим:
$( 2x + a - x ^2 + 4 ) ( 2x + a - $\sqrt{аргумента: 2|x| - x ^2}$ аргумента ) =0$
должно иметь три корня. Отметим сразу, что
$2|x| - x ^2 =|x| ( 2 - |x| ) больше или = 0$
откуда $x принадлежит [ - 2;2 ]$ Итак, мы ищем корни лишь на этом промежутке. Одна из скобок должна быть равна нулю. Выясним сразу, при каких a есть x, обнуляющее обе скобки. Для это нужно, чтобы $x ^2 - 4= $\sqrt{аргумента: 2|x| - x ^2}$ аргумента$ Но при $x принадлежит ( - 2;2 )$ левая часть отрицательна, а правая неотрицательна. Поэтому такое возможно лишь при $x=\pm 2$ и, соответственно, при $y=0$ и $a=\pm 4$
Запишем первое уравнение — $x ^2 - 2x - 4=a$ Если построить график $x ^2 - 2x - 4$ то мы получим параболу с вершиной в $( 1; - 5 )$ и нас будет интересовать количество ее пересечений с прямой $y=a$ над отрезком $[ - 2;2 ]$ Из картинки виден ответ:
— при $a меньше - 5$ нет решений;
— при $a= - 5$ 1 решение;
— при $a принадлежит ( - 5; - 4 ]$ 2 решения;
— при $a принадлежит ( - 4;4 ]$ 1 решение;
— при $a больше 4$ нет решений.
Запишем второе уравнение — $\sqrt{аргумента: 2|x| - x ^2} аргумента =a + 2x$ Если $x больше 0$ то график $y= $\sqrt{аргумента: 2|x| - x ^2}$ аргумента$ можно построить, преобразовав уравнение к виду $y ^2 =2x - x ^2$ $( x - 1 ) ^2 + y ^2 =1$ Значит, это будет верхняя полуокружность с центром в $( 1;0 )$ и радиусом 1 (полуокружность, поскольку $y больше или = 0$ ). Если поменять знак у x, уравнение не изменится, поэтому можно сразу отразить эту полуокружность относительно вертикальной оси. Нас будет интересовать пересечение этих двух полуокружностей с параллельными прямыми вида $y=2x + a$ Ясно, что при $a меньше - 4$ пересечений нет, при $a принадлежит [ - 4;0 )$ одно решение, при $a=0$ 2 решения, при $a больше 0$ до момента касания с правой полуокружностью три решения, при касании два решения, далее до $a=4$ одно решение, при $a больше или = 4$ до момента касания с левой полуокружностью два решения, при касании одно решение, дальше решений нет.
Совмещая эти решения с решениями первого уравнения, получаем:
— при $a меньше - 5$ нет решений;
— при $a= - 5$ 1 решение;
— при $a принадлежит ( - 5; - 4 )$ 2 решения;
— при $a= - 4$ 2 решения (кажется, что 3, но два решения совпадают);
— при $a принадлежит ( - 4;0 ]$ 2 решения $( 1 + 1 )$
— при $a=0$ 3 решения $( 1 + 2 )$
— при $a больше 0$ до ситуации касания 4 решения $( 1 + 3 )$
— в ситуации касания 3 решения $( 1 + 2 )$
— от касания при $a меньше 4$ 2 решения $( 1 + 1 )$
— при $a=4$ 2 решения (кажется, что 3, но два решения совпадают);
— при $a больше 4$ не более двух решений — все у второго уравнения.
Осталось найти, при каком a прямая $2x - y + a=0$ касается правой полуокружности. То есть расстояние от $( 1;0 )$ до этой прямой = радиусу окружности. Имеем:
$\frac{|2 - 0 + a|}{$\sqrt{аргумента: 4 + 1}$ аргумента} =1 = сильно |a + 2|= $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента = сильно a= - 2\pm $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента$
Ясно, что нужное нам a положительно, поэтому $a= $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 2$ Второй ответ соответствует касательной, которая касается ненарисованной на нашей картинке нижней полуокружности.
Окончательно, $a=0$ или $a= $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 2$
Ответ: $a=0$ или $a= $\sqrt{аргумента: 5}$ аргумента - 2$
Правильный ответ:
$a=0$ или $a= корень из: начало аргумента: 5 конец аргумента минус 2$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 68924 • Задание №15
Решите неравенство $логарифм по основанию левая круглая скобка |x| правая круглая скобка дробь: числитель: 3, ...
ID 64720 • Задание №3
[рис.] Найдите расстояние между вершинами А и D $_1$ прямоугольного параллелепипеда, для которого AB = 5, AD =...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен правильный ответ. | 4
С помощью верного рассуждения получен ответ, но в решении допущена вычислительная ошибка или оно недостаточно обосновано | 3
С помощью верного рассуждения получен ответ, но в ходе решения допущена одна ошибка, отличная от вычислительной | 2
Получены некоторые верные значения параметра, однако решение содержит более одной ошибки | 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 получен ответ, но в решении допущена вычислительная ошибка или оно недостаточно обосновано | 3
С помощью верного рассуждения получен ответ, но в ходе решения допущена одна ошибка, отличная от вычислительной | 2
Получены некоторые верные значения параметра, однако решение содержит более одной ошибки | 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...