Найдите все значения a, при каждом из которых система уравнений
$$$\begin{cases} ( ay - ax + 2 ) ( y - x + 3a ) =0 \\[6pt] |xy|=a \end{cases}$$$
имеет ровно шесть решений.
$$$\begin{cases} ( ay - ax + 2 ) ( y - x + 3a ) =0 \\[6pt] |xy|=a \end{cases}$$$
имеет ровно шесть решений.
💡 Пошаговый разбор и решение:
При $a меньше 0$ второе уравнение системы, а значит, и вся система не имеют решений.
Если a = 0, то получаем систему $$$\begin{cases} y - x=0 \\[6pt] xy=0 \end{cases}$$$ которая имеет единственное решение $( 0; 0 )$
Рассмотрим случай $a больше 0$ Имеем
$$$\begin{cases} ( a ( y - x ) + 2 ) ( y - x + 3a ) =0 \\[6pt] |xy|=a. \end{cases}$$ . = сильно $$\begin{cases} \left[ \begin{array}{l} ( a ( y - x ) + 2=0 \\[6pt] y - x + 3a=0 \end{cases}$$ . совокупность выражений xy=a,xy= - a \end{array} \right. . . конец совокупности . = сильно $$\begin{cases} \left[ \begin{array}{l} y=x - $\frac{2}{a}$ \\[6pt] y=x - 3a \end{cases}$$ . совокупность выражений y= $\frac{a}{x}$ ,y= - $\frac{a}{x}$ \end{array} \right. . . конец совокупности$ $$$\begin{cases} ( a ( y - x ) + 2 ) ( y - x + 3a ) =0 \\[6pt] |xy|=a. \end{cases}$$ . = сильно$
$ = сильно $$\begin{cases} \left[ \begin{array}{l} ( a ( y - x ) + 2=0 \\[6pt] y - x + 3a=0 \end{cases}$$ . совокупность выражений xy=a,xy= - a \end{array} \right. . . конец совокупности . = сильно $$\begin{cases} \left[ \begin{array}{l} y=x - $\frac{2}{a}$ \\[6pt] y=x - 3a \end{cases}$$ . совокупность выражений y= $\frac{a}{x}$ ,y= - $\frac{a}{x}$ \end{array} \right. . . конец совокупности$
[рис.]
Графиком первого уравнения системы являются две параллельные прямые (на рисунке изображены красным цветом), совпадающие при $\frac{2}{a} =3a = сильно a= \sqrt{аргумента: $\frac{2}{3}$} аргумента$ Заметим, что при любых положительных значениях a эти две прямые лежат ниже прямой $y=x$ Графиком второго уравнения системы являются две гиперболы $y= $\frac{a}{x}$ или y= - \frac{a}{x}$ (на рисунке изображены синим цветом). Если две прямые совпадают, то у системы не может быть больше четырёх решений. Поэтому $\frac{2}{a} не = 3a = сильно a не = \sqrt{аргумента: $\frac{2}{3}$} аргумента$
При этом условии гипербола $y= \frac{a}{x}$ пересекает каждую из прямых в двух различных точках. Это дает четыре различных решения данной системы (на рисунке — синие точки).
Еще два решения должны получаться при пересечении прямых гиперболой $y= - \frac{a}{x}$ в двух различных точках в четвертой координатной четверти. Для этого нужно, чтобы гипербола дважды пересекала одну из прямых (на рисунке — красные точки), и не имела общих точек с другой прямой. (Ситуация, при которой каждая из прямых имеет одну общую точку с гиперболой и эти точки различны, невозможна.) Для этого нужно, чтобы из двух квадратных уравнений
$x ^2 - $\frac{2}{a}$ x + a=0$ и $x ^2 - 3ax + a=0$
одно имело ровно два различных корня, а другое не имело корней. Дискриминанты этих уравнений должны быть противоположных знаков. Получаем:
$( $\frac{4}{a ^2}$ - 4a ) ( 9a ^2 - 4a ) меньше 0 = сильно $\frac{4 ( a ^3 - 1 ) a ( 9a - 4 )}{a ^2}$ больше 0 = сильно \left[ \begin{array}{l} 0 меньше a меньше $\frac{4}{9}$ ,a больше 1. \end{array} \right.$
Учитывая, что $\frac{4}{9} меньше \sqrt{аргумента: $\frac{2}{3}$} аргумента меньше 1$ приходим к ответу.
Ответ: $( 0; $\frac{4}{9}$ ) \cup ( 1; + бесконечность )$
Если a = 0, то получаем систему $$$\begin{cases} y - x=0 \\[6pt] xy=0 \end{cases}$$$ которая имеет единственное решение $( 0; 0 )$
Рассмотрим случай $a больше 0$ Имеем
$$$\begin{cases} ( a ( y - x ) + 2 ) ( y - x + 3a ) =0 \\[6pt] |xy|=a. \end{cases}$$ . = сильно $$\begin{cases} \left[ \begin{array}{l} ( a ( y - x ) + 2=0 \\[6pt] y - x + 3a=0 \end{cases}$$ . совокупность выражений xy=a,xy= - a \end{array} \right. . . конец совокупности . = сильно $$\begin{cases} \left[ \begin{array}{l} y=x - $\frac{2}{a}$ \\[6pt] y=x - 3a \end{cases}$$ . совокупность выражений y= $\frac{a}{x}$ ,y= - $\frac{a}{x}$ \end{array} \right. . . конец совокупности$ $$$\begin{cases} ( a ( y - x ) + 2 ) ( y - x + 3a ) =0 \\[6pt] |xy|=a. \end{cases}$$ . = сильно$
$ = сильно $$\begin{cases} \left[ \begin{array}{l} ( a ( y - x ) + 2=0 \\[6pt] y - x + 3a=0 \end{cases}$$ . совокупность выражений xy=a,xy= - a \end{array} \right. . . конец совокупности . = сильно $$\begin{cases} \left[ \begin{array}{l} y=x - $\frac{2}{a}$ \\[6pt] y=x - 3a \end{cases}$$ . совокупность выражений y= $\frac{a}{x}$ ,y= - $\frac{a}{x}$ \end{array} \right. . . конец совокупности$
[рис.]
Графиком первого уравнения системы являются две параллельные прямые (на рисунке изображены красным цветом), совпадающие при $\frac{2}{a} =3a = сильно a= \sqrt{аргумента: $\frac{2}{3}$} аргумента$ Заметим, что при любых положительных значениях a эти две прямые лежат ниже прямой $y=x$ Графиком второго уравнения системы являются две гиперболы $y= $\frac{a}{x}$ или y= - \frac{a}{x}$ (на рисунке изображены синим цветом). Если две прямые совпадают, то у системы не может быть больше четырёх решений. Поэтому $\frac{2}{a} не = 3a = сильно a не = \sqrt{аргумента: $\frac{2}{3}$} аргумента$
При этом условии гипербола $y= \frac{a}{x}$ пересекает каждую из прямых в двух различных точках. Это дает четыре различных решения данной системы (на рисунке — синие точки).
Еще два решения должны получаться при пересечении прямых гиперболой $y= - \frac{a}{x}$ в двух различных точках в четвертой координатной четверти. Для этого нужно, чтобы гипербола дважды пересекала одну из прямых (на рисунке — красные точки), и не имела общих точек с другой прямой. (Ситуация, при которой каждая из прямых имеет одну общую точку с гиперболой и эти точки различны, невозможна.) Для этого нужно, чтобы из двух квадратных уравнений
$x ^2 - $\frac{2}{a}$ x + a=0$ и $x ^2 - 3ax + a=0$
одно имело ровно два различных корня, а другое не имело корней. Дискриминанты этих уравнений должны быть противоположных знаков. Получаем:
$( $\frac{4}{a ^2}$ - 4a ) ( 9a ^2 - 4a ) меньше 0 = сильно $\frac{4 ( a ^3 - 1 ) a ( 9a - 4 )}{a ^2}$ больше 0 = сильно \left[ \begin{array}{l} 0 меньше a меньше $\frac{4}{9}$ ,a больше 1. \end{array} \right.$
Учитывая, что $\frac{4}{9} меньше \sqrt{аргумента: $\frac{2}{3}$} аргумента меньше 1$ приходим к ответу.
Ответ: $( 0; $\frac{4}{9}$ ) \cup ( 1; + бесконечность )$
Правильный ответ:
$левая круглая скобка 0; дробь: числитель: 4, знаменатель: 9 конец дроби правая круглая скобка \cup левая круглая скобка 1; плюс бесконечность правая круглая скобка$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 64233 • Задание №1
[рис.] В треугольнике ABC угол C равен 90°, высота CH равна 4, BC = 8. Найдите $косинус A$...
ID 68271 • Задание №14
Дана прямая призма ABCDA1B1C1D1. Основание призмы — ромб с острым углом $A=60 градусов$
а) Докажите, что $A...
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен правильный ответ | 4
С помощью верного рассуждения получено множество значений параметра, отличающееся от искомого только включением точек a = 1, и / или a = $дробь: числитель: 4, знаменатель: 9 конец дроби$ | 3
В решении верно найдены все граничные точки множества значений a $левая круглая скобка a=1,a= дробь: числитель: 4, знаменатель: 9 конец дроби ,a= корень из: начало аргумента: дробь: числитель: 2, знаменатель: 3 конец дроби конец аргумента правая круглая скобка$ но неверно определены промежутки значений a
ИЛИ
Получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, но при этом выполнены все шаги решения
| 2
Верно рассмотрен хотя бы один из случаев решения и получены два промежутка $левая круглая скобка минус бесконечность ; дробь: числитель: 4, знаменатель: 9 конец дроби правая круглая скобка$ и $левая круглая скобка 1; плюс бесконечность правая круглая скобка$ возможно, с включением граничных точек
ИЛИ
задача верно сведена к исследованию взаимного расположения гипербол и прямых (аналитически или графически) | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше | 0
Максимальный балл | 4
Критерии оценивания выполнения задания | Баллы
Обоснованно получен правильный ответ | 4
С помощью верного рассуждения получено множество значений параметра, отличающееся от искомого только включением точек a = 1, и / или a = $дробь: числитель: 4, знаменатель: 9 конец дроби$ | 3
В решении верно найдены все граничные точки множества значений a $левая круглая скобка a=1,a= дробь: числитель: 4, знаменатель: 9 конец дроби ,a= корень из: начало аргумента: дробь: числитель: 2, знаменатель: 3 конец дроби конец аргумента правая круглая скобка$ но неверно определены промежутки значений a
ИЛИ
Получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, но при этом выполнены все шаги решения
| 2
Верно рассмотрен хотя бы один из случаев решения и получены два промежутка $левая круглая скобка минус бесконечность ; дробь: числитель: 4, знаменатель: 9 конец дроби правая круглая скобка$ и $левая круглая скобка 1; плюс бесконечность правая круглая скобка$ возможно, с включением граничных точек
ИЛИ
задача верно сведена к исследованию взаимного расположения гипербол и прямых (аналитически или графически) | 1
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше | 0
Максимальный балл | 4
🔗 Другие задания линии №18 по предмету Математика. Профильный уровень:
ID 70718
Найдите все значения k, при каждом из которых уравнение
$дробь: числитель: 6k минус левая круг...
ID 70719
Найдите все значения a, для каждого из которых уравнение $логарифм по основанию левая круглая с...
ID 70720
Найдите все значения a, при которых уравнение
$левая круглая скобка логарифм по основанию 8 ле...
ID 70721
Найдите наименьшее натуральное значение a, при котором расстояние между наибольшим и наименьшим...
ID 70722
Найдите все значения a, при которых уравнение
$левая круглая скобка x в квадрате плюс 2x плюс ...