Найдите все значения параметра а, при каждом из которых система уравнений
$$$\begin{cases} десятичный \log ( 2|x| + 3|y| ) = десятичный \log 6 \\[6pt] x ^2 - 1 + a ^2 = - y ^2 + 2ay \end{cases}$$$
имеет ровно два различных решения.
$$$\begin{cases} десятичный \log ( 2|x| + 3|y| ) = десятичный \log 6 \\[6pt] x ^2 - 1 + a ^2 = - y ^2 + 2ay \end{cases}$$$
имеет ровно два различных решения.
💡 Пошаговый разбор и решение:
[рис.] Преобразуем первое уравнение системы:
$десятичный \log ( 2|x| + 3|y| ) = десятичный \log 6 = сильно 2|x| + 3|y| = 6 = сильно 3|y| = 6 - 2|x| = сильно |y| = 2 - $\frac{2}{3}$ |x|$ $десятичный \log ( 2|x| + 3|y| ) = десятичный \log 6 = сильно 2|x| + 3|y| = 6 = сильно$
$ = сильно 3|y| = 6 - 2|x| = сильно |y| = 2 - $\frac{2}{3}$ |x|$
График этого уравнения — ромб. Его получают отражением лежащей в первой четверти отрезка прямой $y = 2 - $\frac{2}{3}$ x$ относительно оси Oy, а затем отражением построенных отрезков относительно оси Ox. Вершины этого ромба — точки $A ( - 3; 0 )$ $B ( 0; 2 )$ $C ( 3; 0 )$ $D ( 0; - 2 )$
Преобразуем второе уравнение системы:
$x ^2 - 1 + a ^2 = - y ^2 + 2ay = сильно x ^2 + y ^2 - 2ay + a ^2 - 1 = 0 = сильно x ^2 + ( y - a ) ^2 = 1$ $x ^2 - 1 + a ^2 = - y ^2 + 2ay = сильно$
$ = сильно x ^2 + y ^2 - 2ay + a ^2 - 1 = 0 = сильно x ^2 + ( y - a ) ^2 = 1$
Это уравнение задает на плоскости семейство окружностей радиуса 1, центры которых находятся в точке $M ( 0; a )$ Изобразим полученные графики на рисунке.
Из графика видно, что окружность при «спуске» по оси Oy не имеет общих точек с ромбом, пока не пройдет через его вершину B. В этом случае:
$0 ^2 + ( 2 - a ) ^2 = 1 = сильно \left[ \begin{array}{l} 2 - a = - 1, 2 - a = 1 \end{array} \right. . = сильно \left[ \begin{array}{l} a = 3, a = 1. \end{array} \right.$
При $a = 3$ окружность имеет одну общую точку с ромбом — этот случай обозначен фиолетовым, а при $a = 1$ — три общие точки — обозначен синим. Следовательно, при $1 меньше a меньше 3$ окружность и ромб имеют две точки пересечения.
Кроме того, две точки пересечения окружность и ромб имеют, если стороны ромба являются касательными к ней — этот случай обозначен красным. Рассмотрим, например, сторону BC. Ее уравнение $2x + 3y = 6$ точка касания находится от центра окружности $M ( 0; a )$ на расстоянии, = м радиусу, то есть 1. По формуле расстояния между точкой и прямой получаем:
$\frac{|2 \cdot 0 + 3 \cdot a - 6|}{$\sqrt{аргумента: 2 ^2 + 3 ^2}$ аргумента} = 1 = сильно \frac{|3a - 6|}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента} = 1 = сильно |3a - 6| = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента \underset a меньше 1 \mathop = сильно 6 - 3a = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента = сильно a = 2 - \frac{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{3}$ $\frac{|2 \cdot 0 + 3 \cdot a - 6|}{$\sqrt{аргумента: 2 ^2 + 3 ^2}$ аргумента} = 1 = сильно \frac{|3a - 6|}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента} = 1 = сильно$
$ = сильно |3a - 6| = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента \underset a меньше 1 \mathop = сильно 6 - 3a = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента = сильно a = 2 - \frac{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{3}$ $\frac{|2 \cdot 0 + 3 \cdot a - 6|}{$\sqrt{аргумента: 2 ^2 + 3 ^2}$ аргумента} = 1 = сильно$
$ = сильно \frac{|3a - 6|}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента} = 1 = сильно |3a - 6| = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента \underset a меньше 1 \mathop = сильно$
$\mathop = сильно 6 - 3a = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента = сильно a = 2 - \frac{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{3}$
Ромб обладает центральной симметрией, точка пересечения его диагоналей совпадает с началом координат, поэтому остальные значения параметра, удовлетворяющие задаче, можно получить изменением знака уже полученных на противоположные.
Таким образом, $a принадлежит ( - 3; - 1 ) \cup \{ \frac{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{3} - 2; 2 - \frac{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{3} \} \cup ( 1; 3 )$
Ответ: $( - 3; - 1 ) \cup \{ \frac{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{3} - 2; 2 - \frac{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{3} \} \cup ( 1; 3 )$
$десятичный \log ( 2|x| + 3|y| ) = десятичный \log 6 = сильно 2|x| + 3|y| = 6 = сильно 3|y| = 6 - 2|x| = сильно |y| = 2 - $\frac{2}{3}$ |x|$ $десятичный \log ( 2|x| + 3|y| ) = десятичный \log 6 = сильно 2|x| + 3|y| = 6 = сильно$
$ = сильно 3|y| = 6 - 2|x| = сильно |y| = 2 - $\frac{2}{3}$ |x|$
График этого уравнения — ромб. Его получают отражением лежащей в первой четверти отрезка прямой $y = 2 - $\frac{2}{3}$ x$ относительно оси Oy, а затем отражением построенных отрезков относительно оси Ox. Вершины этого ромба — точки $A ( - 3; 0 )$ $B ( 0; 2 )$ $C ( 3; 0 )$ $D ( 0; - 2 )$
Преобразуем второе уравнение системы:
$x ^2 - 1 + a ^2 = - y ^2 + 2ay = сильно x ^2 + y ^2 - 2ay + a ^2 - 1 = 0 = сильно x ^2 + ( y - a ) ^2 = 1$ $x ^2 - 1 + a ^2 = - y ^2 + 2ay = сильно$
$ = сильно x ^2 + y ^2 - 2ay + a ^2 - 1 = 0 = сильно x ^2 + ( y - a ) ^2 = 1$
Это уравнение задает на плоскости семейство окружностей радиуса 1, центры которых находятся в точке $M ( 0; a )$ Изобразим полученные графики на рисунке.
Из графика видно, что окружность при «спуске» по оси Oy не имеет общих точек с ромбом, пока не пройдет через его вершину B. В этом случае:
$0 ^2 + ( 2 - a ) ^2 = 1 = сильно \left[ \begin{array}{l} 2 - a = - 1, 2 - a = 1 \end{array} \right. . = сильно \left[ \begin{array}{l} a = 3, a = 1. \end{array} \right.$
При $a = 3$ окружность имеет одну общую точку с ромбом — этот случай обозначен фиолетовым, а при $a = 1$ — три общие точки — обозначен синим. Следовательно, при $1 меньше a меньше 3$ окружность и ромб имеют две точки пересечения.
Кроме того, две точки пересечения окружность и ромб имеют, если стороны ромба являются касательными к ней — этот случай обозначен красным. Рассмотрим, например, сторону BC. Ее уравнение $2x + 3y = 6$ точка касания находится от центра окружности $M ( 0; a )$ на расстоянии, = м радиусу, то есть 1. По формуле расстояния между точкой и прямой получаем:
$\frac{|2 \cdot 0 + 3 \cdot a - 6|}{$\sqrt{аргумента: 2 ^2 + 3 ^2}$ аргумента} = 1 = сильно \frac{|3a - 6|}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента} = 1 = сильно |3a - 6| = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента \underset a меньше 1 \mathop = сильно 6 - 3a = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента = сильно a = 2 - \frac{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{3}$ $\frac{|2 \cdot 0 + 3 \cdot a - 6|}{$\sqrt{аргумента: 2 ^2 + 3 ^2}$ аргумента} = 1 = сильно \frac{|3a - 6|}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента} = 1 = сильно$
$ = сильно |3a - 6| = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента \underset a меньше 1 \mathop = сильно 6 - 3a = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента = сильно a = 2 - \frac{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{3}$ $\frac{|2 \cdot 0 + 3 \cdot a - 6|}{$\sqrt{аргумента: 2 ^2 + 3 ^2}$ аргумента} = 1 = сильно$
$ = сильно \frac{|3a - 6|}{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента} = 1 = сильно |3a - 6| = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента \underset a меньше 1 \mathop = сильно$
$\mathop = сильно 6 - 3a = $\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента = сильно a = 2 - \frac{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{3}$
Ромб обладает центральной симметрией, точка пересечения его диагоналей совпадает с началом координат, поэтому остальные значения параметра, удовлетворяющие задаче, можно получить изменением знака уже полученных на противоположные.
Таким образом, $a принадлежит ( - 3; - 1 ) \cup \{ \frac{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{3} - 2; 2 - \frac{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{3} \} \cup ( 1; 3 )$
Ответ: $( - 3; - 1 ) \cup \{ \frac{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{3} - 2; 2 - \frac{$\sqrt{аргумента: 13}$ аргумента}{3} \} \cup ( 1; 3 )$
Правильный ответ:
$левая круглая скобка минус 3; минус 1 правая круглая скобка \cup левая фигурная скобка дробь: числитель: корень из: начало аргумента: 13 конец аргумента , знаменатель: 3 конец дроби минус 2; 2 минус дробь: числитель: корень из: начало аргумента: 13 конец аргумента , знаменатель: 3 конец дроби правая фигурная скобка \cup левая круглая скобка 1; 3 правая круглая скобка$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 67707 • Задание №13
а) Решите уравнение $корень из: начало аргумента: синус конец аргумента в квадрате x плюс корень из: начало а...
ID 69925 • Задание №16
Предприниматель Ашот хочет открыть в своём городе несколько кафе. Он подсчитал, что жители города тратят 50 мл...
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 №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 ...