Найдите все значения a, при каждом из которых система уравнений
$$$\begin{cases} x ^2 - 8x + y ^2 + 4y + 15=4|2x - y - 10| \\[6pt] x + 2y=a \end{cases}$$$
имеет более двух решений.
$$$\begin{cases} x ^2 - 8x + y ^2 + 4y + 15=4|2x - y - 10| \\[6pt] x + 2y=a \end{cases}$$$
имеет более двух решений.
💡 Пошаговый разбор и решение:
Преобразуем первое уравнение системы:
$x ^2 - 8x + y ^2 + 4y + 15=4|2x - y - 10| = сильно \left[ \begin{array}{l} $$\begin{cases} x ^2 - 8x + y ^2 + 4y + 15=4 ( 2x - y - 10 ) \\[6pt] 2x - y - 10 больше или = 0 \end{cases}$$ . $$\begin{cases} x ^2 - 8x + y ^2 + 4y + 15= - 4 ( 2x - y - 10 ) \\[6pt] 2x - y - 10 меньше 0 \end{cases}$$ . \end{array} \right. . = сильно$ $x ^2 - 8x + y ^2 + 4y + 15=4|2x - y - 10| = сильно$
$ = сильно \left[ \begin{array}{l} $$\begin{cases} x ^2 - 8x + y ^2 + 4y + 15=4 ( 2x - y - 10 ) \\[6pt] 2x - y - 10 больше или = 0 \end{cases}$$ . $$\begin{cases} x ^2 - 8x + y ^2 + 4y + 15= - 4 ( 2x - y - 10 ) \\[6pt] 2x - y - 10 меньше 0 \end{cases}$$ . \end{array} \right. . = сильно$
$ = сильно \left[ \begin{array}{l} $$\begin{cases} x ^2 - 16x + y ^2 + 8y + 55=0 \\[6pt] y меньше или = 2x - 10 \end{cases}$$ . $$\begin{cases} x ^2 + y ^2 =25 \\[6pt] y больше 2x - 10 \end{cases}$$ . \end{array} \right. . = сильно \left[ \begin{array}{l} $$\begin{cases} ( x - 8 ) ^2 + ( y + 4 ) ^2 =25 \\[6pt] y меньше или = 2x - 10 \end{cases}$$ . $$\begin{cases} x ^2 + y ^2 =25 \\[6pt] y больше 2x - 10. \end{cases}$$ . \end{array} \right.$
[рис.]
Тем самым, первое уравнение задаёт объединение дуг $\omega_1$ и $\omega_2$ окружностей радиуса $5$ с центрами в точках $O_1 ( 8; - 4 )$ и $O_2 ( 0;0 )$ лежащих ниже и выше прямой $y=2x - 10$ соответственно (см. рис.), пересекающихся в точках $A ( 5;0 )$ и $B ( 3; - 4 )$ Заметим, что точка касания $C ( $\sqrt{5}$ ;2 $\sqrt{5}$ )$ лежит на дуге $\omega_2$ и прямая $O_2C$ перпендикулярна прямой $O_1O_2$ поскольку произведение угловых коэффициентов данных прямых = −1.
Рассмотрим второе уравнение системы. Оно задаёт прямую m, параллельную прямой $O_1O_2$ или совпадающую с ней.
При $a=5$ прямая m пересекает каждую из дуг $\omega_1$ и $\omega_2$ в точке A и ещё в одной точке, отличной от точки A, то есть исходная система имеет три решения.
Аналогично, при $a= - 5$ прямая m проходит через точку B и исходная система имеет три решения.
При $a = 5 \sqrt{5}$ прямая m проходит через точку C, значит, прямая m касается дуг $\omega_1$ и $\omega_2$ то есть исходная система имеет два решения.
Аналогично, при $a= - 5 \sqrt{5}$ прямая m касается дуг $\omega_1$ и $\omega_2$ то есть исходная система имеет два решения.
При $ - 5 $\sqrt{5}$ меньше a меньше - 5$ или $5 меньше a меньше 5 \sqrt{5}$ прямая m пересекает каждую из дуг $\omega_1$ и $\omega_2$ в двух точках, отличных от точек A и B, то есть исходная система имеет четыре решения.
При $ - 5 меньше a меньше 5$ прямая m пересекает каждую из дуг $\omega_1$ и $\omega_2$ в точке, отличной от точек A и B, то есть исходная система имеет два решения.
При $a меньше - 5 \sqrt{5}$ или $a больше 5 \sqrt{5}$ прямая m не пересекает дуги $\omega_1$ и $\omega_2$ то есть исходная система не имеет решений.
Значит, исходная система имеет более двух решений при $ - 5 $\sqrt{5}$ меньше a\leqslant - 5$ или $5 меньше или = a меньше 5 \sqrt{5}$
Ответ: $ - 5 $\sqrt{5}$ меньше a\leqslant - 5;5 меньше или = a меньше 5 \sqrt{5}$
$x ^2 - 8x + y ^2 + 4y + 15=4|2x - y - 10| = сильно \left[ \begin{array}{l} $$\begin{cases} x ^2 - 8x + y ^2 + 4y + 15=4 ( 2x - y - 10 ) \\[6pt] 2x - y - 10 больше или = 0 \end{cases}$$ . $$\begin{cases} x ^2 - 8x + y ^2 + 4y + 15= - 4 ( 2x - y - 10 ) \\[6pt] 2x - y - 10 меньше 0 \end{cases}$$ . \end{array} \right. . = сильно$ $x ^2 - 8x + y ^2 + 4y + 15=4|2x - y - 10| = сильно$
$ = сильно \left[ \begin{array}{l} $$\begin{cases} x ^2 - 8x + y ^2 + 4y + 15=4 ( 2x - y - 10 ) \\[6pt] 2x - y - 10 больше или = 0 \end{cases}$$ . $$\begin{cases} x ^2 - 8x + y ^2 + 4y + 15= - 4 ( 2x - y - 10 ) \\[6pt] 2x - y - 10 меньше 0 \end{cases}$$ . \end{array} \right. . = сильно$
$ = сильно \left[ \begin{array}{l} $$\begin{cases} x ^2 - 16x + y ^2 + 8y + 55=0 \\[6pt] y меньше или = 2x - 10 \end{cases}$$ . $$\begin{cases} x ^2 + y ^2 =25 \\[6pt] y больше 2x - 10 \end{cases}$$ . \end{array} \right. . = сильно \left[ \begin{array}{l} $$\begin{cases} ( x - 8 ) ^2 + ( y + 4 ) ^2 =25 \\[6pt] y меньше или = 2x - 10 \end{cases}$$ . $$\begin{cases} x ^2 + y ^2 =25 \\[6pt] y больше 2x - 10. \end{cases}$$ . \end{array} \right.$
[рис.]
Тем самым, первое уравнение задаёт объединение дуг $\omega_1$ и $\omega_2$ окружностей радиуса $5$ с центрами в точках $O_1 ( 8; - 4 )$ и $O_2 ( 0;0 )$ лежащих ниже и выше прямой $y=2x - 10$ соответственно (см. рис.), пересекающихся в точках $A ( 5;0 )$ и $B ( 3; - 4 )$ Заметим, что точка касания $C ( $\sqrt{5}$ ;2 $\sqrt{5}$ )$ лежит на дуге $\omega_2$ и прямая $O_2C$ перпендикулярна прямой $O_1O_2$ поскольку произведение угловых коэффициентов данных прямых = −1.
Рассмотрим второе уравнение системы. Оно задаёт прямую m, параллельную прямой $O_1O_2$ или совпадающую с ней.
При $a=5$ прямая m пересекает каждую из дуг $\omega_1$ и $\omega_2$ в точке A и ещё в одной точке, отличной от точки A, то есть исходная система имеет три решения.
Аналогично, при $a= - 5$ прямая m проходит через точку B и исходная система имеет три решения.
При $a = 5 \sqrt{5}$ прямая m проходит через точку C, значит, прямая m касается дуг $\omega_1$ и $\omega_2$ то есть исходная система имеет два решения.
Аналогично, при $a= - 5 \sqrt{5}$ прямая m касается дуг $\omega_1$ и $\omega_2$ то есть исходная система имеет два решения.
При $ - 5 $\sqrt{5}$ меньше a меньше - 5$ или $5 меньше a меньше 5 \sqrt{5}$ прямая m пересекает каждую из дуг $\omega_1$ и $\omega_2$ в двух точках, отличных от точек A и B, то есть исходная система имеет четыре решения.
При $ - 5 меньше a меньше 5$ прямая m пересекает каждую из дуг $\omega_1$ и $\omega_2$ в точке, отличной от точек A и B, то есть исходная система имеет два решения.
При $a меньше - 5 \sqrt{5}$ или $a больше 5 \sqrt{5}$ прямая m не пересекает дуги $\omega_1$ и $\omega_2$ то есть исходная система не имеет решений.
Значит, исходная система имеет более двух решений при $ - 5 $\sqrt{5}$ меньше a\leqslant - 5$ или $5 меньше или = a меньше 5 \sqrt{5}$
Ответ: $ - 5 $\sqrt{5}$ меньше a\leqslant - 5;5 меньше или = a меньше 5 \sqrt{5}$
Правильный ответ:
$минус 5 корень из 5 меньше a\leqslant минус 5;5 меньше или равно a меньше 5 корень из 5$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 69987 • Задание №17
В остроугольном треугольнике АВС проведены высоты АК и СМ. На них из точек М и К опущены перпендикуляры МЕ и К...
ID 65462 • Задание №6
Решите уравнение $синус дробь: числитель: Пи x, знаменатель: 3 конец дроби =0,5$ В ответе напишите наименьший ...
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 только исключением точек a = −5 и/или a = 5. | 3
При всех значениях a верно найдено количество решений системы в одном из двух случаев, возникающих при раскрытии модуля. | 2
Задача верно сведена к исследованию взаимного расположения дуг окружностей и прямых (аналитически или графически)
ИЛИ
получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, но при этом верно выполнены все шаги решения. | 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 a, отличающееся от искомого только исключением точек a = −5 и/или a = 5. | 3
При всех значениях a верно найдено количество решений системы в одном из двух случаев, возникающих при раскрытии модуля. | 2
Задача верно сведена к исследованию взаимного расположения дуг окружностей и прямых (аналитически или графически)
ИЛИ
получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, но при этом верно выполнены все шаги решения. | 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 ...