Найдите все значения параметра a, при каждом из которых система уравнений
$$$\begin{cases} ( x + 2 y - a - 6 ) ( y ^2 + ( x - 4 ) ^2 - a ^2 ) = 0 \\[6pt] ( x + 2 y - a - 6 ) $\sqrt{аргумента: 6 y - y ^2 - x ^2}$ аргумента = 0 \end{cases}$$$
имеет ровно два различных решения.
$$$\begin{cases} ( x + 2 y - a - 6 ) ( y ^2 + ( x - 4 ) ^2 - a ^2 ) = 0 \\[6pt] ( x + 2 y - a - 6 ) $\sqrt{аргумента: 6 y - y ^2 - x ^2}$ аргумента = 0 \end{cases}$$$
имеет ровно два различных решения.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Исходная система = сильна совокупности:
$\left[ \begin{array}{l} $$\begin{cases} x + 2 y - a - 6=0 \\[6pt] 6 y - y ^2 - x ^2 больше или = 0 \end{cases}$$ . $$\begin{cases} y ^2 + ( x - 4 ) ^2 - a ^2 =0 \\[6pt] 6 y - y ^2 - x ^2 =0 \end{cases}$$ . \end{array} \right. . = сильно \left[ \begin{array}{l} $$\begin{cases} y= - $\frac{x}{2}$ + $\frac{a}{2}$ + 3 \\[6pt] x ^2 + ( y - 3 ) ^2 меньше или = 3 ^2 \end{cases}$$ . ( 1 ) $$\begin{cases} ( x - 4 ) ^2 + y ^2 = a ^2 \\[6pt] x ^2 + ( y - 3 ) ^2 =3 ^2 . \end{cases}$$ . ( 2 ) \end{array} \right.$
[рис.] Изобразим графики полученных систем уравнений и неравенства в одной системе координат. Решением неравенства является круг $\omega$ радиуса 3 с центром в точке $( 0; 3 )$ (см. рис.) Определим, при каких значениях параметра системы совместно имеют ровно два решения.
Рассмотрим систему (1). Прямая $y= - $\frac{x}{2}$ + $\frac{a}{2}$ + 3$ может иметь одну общую точку с кругом $\omega$ (при $a=a_1$ или $a=a_2$ ), может не иметь общих точек с кругом $\omega$ (при $a меньше a_1$ или $a больше a_2$ ) или может иметь бесконечно много общих точек с кругом $\omega$ при $a_1 меньше a меньше a_2$ Определим, какие значения параметра соответствуют касанию окружности и прямой. Расстояние от точки $( 3; 0 )$ до прямой $x + 2 y - a - 6=0$ должно равняться $R=3:$
$\frac{|1 \cdot 0 + 2 \cdot 3 - a - 6|}{$\sqrt{аргумента: 1 ^2 + 2 ^2}$ аргумента} =3 = сильно | - a|=3 $\sqrt{5}$ = сильно a= \pm 3 \sqrt{5}$
Таким образом, $a_1= - 3 \sqrt{5}$ $a_2= 3 \sqrt{5}$
Рассмотрим систему (2). Окружность, задаваемая первым уравнением, может иметь с окружностью $\omega$ задаваемой вторым уравнением, 0, 1 или 2 общие точки. Определим, какие значения параметра соответствуют касанию двух окружностей.
Из прямоугольного треугольника с катетами 3 и 4 находим, что расстояние между центрами окружностей = 5. Значит, у окружности $\omega_1$ радиус $|a|$ равен 2, откуда $a= \pm 2$ а у окружности $\omega_3$ радиус $|a|$ равен 8, откуда $a= \pm 8$ Таким образом, система (2):
— не имеет решений при $a меньше - 8$ $ - 2 меньше a меньше 2$ и при $a больше 8$
— имеет одно решение при $a=\pm 2$ и при $a=\pm 8$
— имеет два решения при $ - 8 меньше a меньше - 2$ и при $2 меньше a меньше 8$
Сведём результаты в таблицу.
Значение параметра
Количество решений
системы (1)
Количество решений
системы (2)
$a меньше - 8$
0
0
$a= - 8$
0
1
$ - 8 меньше a меньше - 3 \sqrt{5}$
0
2
$a= - 3 \sqrt{5}$
1
2
$ - 3 $\sqrt{5}$ меньше a меньше 3 \sqrt{5}$
бесконечное число решений
...
$a=3 \sqrt{5}$
1
2
$3 $\sqrt{5}$ меньше a меньше 8$
0
2
$a=8$
0
1
$a больше 8$
0
0
Выясним, не является ли решение системы (1) при $a= \pm 3 \sqrt{5}$ решением системы (2). Найдём решение системы (1) при $a= \pm 3 \sqrt{5}$ — координаты точек A и B:
$$$\begin{cases} - \frac{x}2 + $\frac{a}{2}$ + 3=2x + 3 \\[6pt] y=2x + 3 \end{cases}$$ . = сильно $$\begin{cases} x= $\frac{a}{5}$ \\[6pt] y= \frac{{}{2} a \\[6pt] }{5} + 3. \end{cases}$$$
Тогда при $a=3 \sqrt{5}$ получаем точку $A ( \frac{3 $\sqrt{5}$}{5} ; \frac{6 $\sqrt{5}$}{5} + 3 )$ а при $a= - 3 \sqrt{5}$ получаем точку $B ( - \frac{3 $\sqrt{5}$}{5} ; - \frac{6 $\sqrt{5}$}{5} + 3 )$ Подставим найденные решения в первое уравнение системы (2):
$( \frac{3 $\sqrt{5}$}{5} - 4 ) ^2 + ( \frac{6 $\sqrt{5}$}{5} + 3 ) ^2 = ( 3 $\sqrt{5}$ ) ^2$ — неверно,
$( - \frac{3 $\sqrt{5}$}{10} - 4 ) ^2 + ( - \frac{3 $\sqrt{5}$}{5} + 3 ) ^2 = ( - 3 $\sqrt{5}$ ) ^2$ — неверно.
Значит, при $a= \pm 3 \sqrt{5}$ решение системы (1) не является решением системы (2), и при этих значениях параметра исходная система имеет три решения. Таким образом, исходная система имеет ровно два решения при $ - 8 меньше a меньше - 3 \sqrt{5}$ или при $3 $\sqrt{5}$ меньше a меньше 8$
Ответ: $( - 8; - 3 $\sqrt{5}$ ) \cup ( 3 $\sqrt{5}$ ; 8 )$
$\left[ \begin{array}{l} $$\begin{cases} x + 2 y - a - 6=0 \\[6pt] 6 y - y ^2 - x ^2 больше или = 0 \end{cases}$$ . $$\begin{cases} y ^2 + ( x - 4 ) ^2 - a ^2 =0 \\[6pt] 6 y - y ^2 - x ^2 =0 \end{cases}$$ . \end{array} \right. . = сильно \left[ \begin{array}{l} $$\begin{cases} y= - $\frac{x}{2}$ + $\frac{a}{2}$ + 3 \\[6pt] x ^2 + ( y - 3 ) ^2 меньше или = 3 ^2 \end{cases}$$ . ( 1 ) $$\begin{cases} ( x - 4 ) ^2 + y ^2 = a ^2 \\[6pt] x ^2 + ( y - 3 ) ^2 =3 ^2 . \end{cases}$$ . ( 2 ) \end{array} \right.$
[рис.] Изобразим графики полученных систем уравнений и неравенства в одной системе координат. Решением неравенства является круг $\omega$ радиуса 3 с центром в точке $( 0; 3 )$ (см. рис.) Определим, при каких значениях параметра системы совместно имеют ровно два решения.
Рассмотрим систему (1). Прямая $y= - $\frac{x}{2}$ + $\frac{a}{2}$ + 3$ может иметь одну общую точку с кругом $\omega$ (при $a=a_1$ или $a=a_2$ ), может не иметь общих точек с кругом $\omega$ (при $a меньше a_1$ или $a больше a_2$ ) или может иметь бесконечно много общих точек с кругом $\omega$ при $a_1 меньше a меньше a_2$ Определим, какие значения параметра соответствуют касанию окружности и прямой. Расстояние от точки $( 3; 0 )$ до прямой $x + 2 y - a - 6=0$ должно равняться $R=3:$
$\frac{|1 \cdot 0 + 2 \cdot 3 - a - 6|}{$\sqrt{аргумента: 1 ^2 + 2 ^2}$ аргумента} =3 = сильно | - a|=3 $\sqrt{5}$ = сильно a= \pm 3 \sqrt{5}$
Таким образом, $a_1= - 3 \sqrt{5}$ $a_2= 3 \sqrt{5}$
Рассмотрим систему (2). Окружность, задаваемая первым уравнением, может иметь с окружностью $\omega$ задаваемой вторым уравнением, 0, 1 или 2 общие точки. Определим, какие значения параметра соответствуют касанию двух окружностей.
Из прямоугольного треугольника с катетами 3 и 4 находим, что расстояние между центрами окружностей = 5. Значит, у окружности $\omega_1$ радиус $|a|$ равен 2, откуда $a= \pm 2$ а у окружности $\omega_3$ радиус $|a|$ равен 8, откуда $a= \pm 8$ Таким образом, система (2):
— не имеет решений при $a меньше - 8$ $ - 2 меньше a меньше 2$ и при $a больше 8$
— имеет одно решение при $a=\pm 2$ и при $a=\pm 8$
— имеет два решения при $ - 8 меньше a меньше - 2$ и при $2 меньше a меньше 8$
Сведём результаты в таблицу.
Значение параметра
Количество решений
системы (1)
Количество решений
системы (2)
$a меньше - 8$
0
0
$a= - 8$
0
1
$ - 8 меньше a меньше - 3 \sqrt{5}$
0
2
$a= - 3 \sqrt{5}$
1
2
$ - 3 $\sqrt{5}$ меньше a меньше 3 \sqrt{5}$
бесконечное число решений
...
$a=3 \sqrt{5}$
1
2
$3 $\sqrt{5}$ меньше a меньше 8$
0
2
$a=8$
0
1
$a больше 8$
0
0
Выясним, не является ли решение системы (1) при $a= \pm 3 \sqrt{5}$ решением системы (2). Найдём решение системы (1) при $a= \pm 3 \sqrt{5}$ — координаты точек A и B:
$$$\begin{cases} - \frac{x}2 + $\frac{a}{2}$ + 3=2x + 3 \\[6pt] y=2x + 3 \end{cases}$$ . = сильно $$\begin{cases} x= $\frac{a}{5}$ \\[6pt] y= \frac{{}{2} a \\[6pt] }{5} + 3. \end{cases}$$$
Тогда при $a=3 \sqrt{5}$ получаем точку $A ( \frac{3 $\sqrt{5}$}{5} ; \frac{6 $\sqrt{5}$}{5} + 3 )$ а при $a= - 3 \sqrt{5}$ получаем точку $B ( - \frac{3 $\sqrt{5}$}{5} ; - \frac{6 $\sqrt{5}$}{5} + 3 )$ Подставим найденные решения в первое уравнение системы (2):
$( \frac{3 $\sqrt{5}$}{5} - 4 ) ^2 + ( \frac{6 $\sqrt{5}$}{5} + 3 ) ^2 = ( 3 $\sqrt{5}$ ) ^2$ — неверно,
$( - \frac{3 $\sqrt{5}$}{10} - 4 ) ^2 + ( - \frac{3 $\sqrt{5}$}{5} + 3 ) ^2 = ( - 3 $\sqrt{5}$ ) ^2$ — неверно.
Значит, при $a= \pm 3 \sqrt{5}$ решение системы (1) не является решением системы (2), и при этих значениях параметра исходная система имеет три решения. Таким образом, исходная система имеет ровно два решения при $ - 8 меньше a меньше - 3 \sqrt{5}$ или при $3 $\sqrt{5}$ меньше a меньше 8$
Ответ: $( - 8; - 3 $\sqrt{5}$ ) \cup ( 3 $\sqrt{5}$ ; 8 )$
Правильный ответ:
$левая круглая скобка минус 8; минус 3 корень из 5 правая круглая скобка \cup левая круглая скобка 3 корень из 5 ; 8 правая круглая скобка$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 71019 • Задание №18
Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение
$5 в степени левая круглая скобка x в квадрате плюс a...
ID 67575 • Задание №13
а) Решите уравнение $дробь: числитель: 13 синус в квадрате x минус 5 синус x, знаменатель: 13 косинус x плюс ...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен верный ответ | 4
С помощью верного рассуждения получены верные значения параметра, но допущен недочет | 3
С помощью верного рассуждения получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, при этом верно выполнены все шаги решения,
ИЛИ
в решении верно найдены все граничные точки множества значений параметра, но неверно определены промежутки значений
| 2
В случае аналитического решения: задача верно сведена к набору решенных уравнений и неравенств с учетом требуемых ограничений,
ИЛИ
в случае графического решения: задача верно сведена к исследованию взаимного расположения линий (изображены необходимые фигуры, учтены ограничения, указана связь исходной задачи с построенными фигурами) | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше | 0
Максимальный балл | 4
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен верный ответ | 4
С помощью верного рассуждения получены верные значения параметра, но допущен недочет | 3
С помощью верного рассуждения получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, при этом верно выполнены все шаги решения,
ИЛИ
в решении верно найдены все граничные точки множества значений параметра, но неверно определены промежутки значений
| 2
В случае аналитического решения: задача верно сведена к набору решенных уравнений и неравенств с учетом требуемых ограничений,
ИЛИ
в случае графического решения: задача верно сведена к исследованию взаимного расположения линий (изображены необходимые фигуры, учтены ограничения, указана связь исходной задачи с построенными фигурами) | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше | 0
Максимальный балл | 4
🔗 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...