Главная / ЕГЭ Математика. Профильный уровень / Задание №18 / ID 71220
ID 71220 ЕГЭ Математика. Профильный уровень Линия №18 СдамГИА ID: 548429 Т1. Планиметрия
✈️ TG ВК Следующая ⏭️
Найдите все значения параметра a, при которых система

$$$\begin{cases} \log_{левая} круглая скобка 11 ) ( 16 - y ^2 ) = \log_{левая} круглая скобка 11 ) ( 16 - a ^2 x ^2 ) \\[6pt] x ^2 + y ^2 =2x + 4y \end{cases}$$$

имеет ровно два различных решения.
Чертеж к задаче
💡 Пошаговый разбор и решение:
Преобразуем систему:

$$$\begin{cases} \log_{левая} круглая скобка 11 ) ( 16 - y ^2 ) = \log_{левая} круглая скобка 11 ) ( 16 - a ^2 x ^2 ) \\[6pt] x ^2 + y ^2 =2x + 4y \end{cases}$$ . = сильно $$\begin{cases} 16 - y ^2 =16 - a ^2 x ^2 \\[6pt] 16 - y ^2 больше 0 \\[6pt] x ^2 - 2x + y ^2 - 4y=0 \end{cases}$$ . = сильно$
$ = сильно $$\begin{cases} y ^2 = ( ax ) ^2 \\[6pt] 16 - y ^2 больше 0 \\[6pt] x ^2 - 2x + 1 + y ^2 - 4y + 4=5 \end{cases}$$ . = сильно $$\begin{cases} y=\pm ax \\[6pt] - 4 меньше y меньше 4 \\[6pt] ( x - 1 ) ^2 + ( y - 2 ) ^2 =5. \end{cases}$$$

[рис.]
Изобразим линии, соответствующие уравнениям и неравенству системы, в плоскости xOy. Каждое из двух уравнений $y=\pm ax$ задаёт пучок прямых, проходящих через начало координат, симметричных друг другу относительно оси ординат и совпадающих при $a=0$ (см. рис., выделено красным). Двойное неравенство $ - 4 меньше y меньше 4$ задает внутреннюю часть горизонтальной полосы, ограниченной прямыми $y= - 4$ и $y=4$ Уравнение $( x - 1 ) ^2 + ( y - 2 ) ^2 =5$ задает окружность с центром в точке $( 1; 2 )$ и радиусом $\sqrt{5}$ Дуга окружности, лежащая в указанной полосе, выделена на рисунке синим. Определим, при каком значении параметра а прямые, задаваемые уравнениями $y=\pm ax$ имеют с этой дугой окружности ровно две общие точки.
Количество решений системы при $a=a_0$ и $a= - a_0$ одинаково. Поэтому искомые значения параметра симметричны относительно нуля. Рассмотрим случай $a\geqslant0$ Точка $( 0; 0 )$ является решением при любом значении параметра a. Вторая точка пересечения соответствует следующим трем случаям.
  — Пересечению с дугой окружности прямой $y= - ax$ если при этом прямая $y=ax$ не пересекает дугу в точке, отличной от точки $( 0; 0 )$ Этот случай реализуется при $a\geqslant2$
  — Пересечению совпадающих при $a=0$ прямых $y=\pm ax$ с дугой окружности в точке (2; 0)  — см. рис., выделено оранжевым.
  — Пересечению с дугой окружности прямой $y=ax$ в том случае, когда прямая $y= - ax$ является касательной, проходящей через точку $( 0; 0 )$ Найдем уравнение такой касательной. Прямая, проходящая через начало координат, задается уравнением $y=kx$ Касательная к окружности перпендикулярна радиусу, проведенному в точку касания, то есть перпендикулярна прямой $y=2x$ содержащий этот радиус (см. рис.). Две прямые на плоскости, отличные от координатных осей, перпендикулярны тогда и только тогда, когда произведение их угловых коэффициентов = −1. Тем самым $k \cdot 2 = - 1$ откуда $k = - \frac{1}{2}$ Следовательно, искомое уравнение касательной есть $y= - $\frac{1}{2}$ x$ что соответствует значениям $a= \frac{1}{2}$ При этом вторая прямая $y= $\frac{1}{2}$ x$ пересекает дугу в точке, отличной от начала координат, а значит, найденное значение параметра является искомым.
Объединяя полученные значения параметра с противоположными значениями, получаем, что система имеет ровно два различных решения при $a\leqslant - 2, a= - $\frac{1}{2}$ , a=0, a= $\frac{1}{2}$ , a\geqslant2$

Ответ: $( - бесконечность ; - 2 ] \cup \{ - $\frac{1}{2}$ ; 0; $\frac{1}{2}$ \} \cup [ 2; + бесконечность )$
Правильный ответ: $левая круглая скобка минус бесконечность ; минус 2 правая квадратная скобка \cup левая фигурная скобка минус дробь: числитель: 1, знаменатель: 2 конец дроби ; 0; дробь: числитель: 1, знаменатель: 2 конец дроби правая фигурная скобка \cup левая квадратная скобка 2; плюс бесконечность правая круглая скобка$
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 66243 • Задание №8
Дано уравнение $2 косинус x минус 3 корень из: начало аргумента: 2 косинус x конец аргумента плюс 2 = 0$ а)  Р...
Смотреть разбор ↗
ID 71105 • Задание №18
Найдите все значения a, при каждом из которых уравнение $2 корень из: начало аргумента: x в степени 4 плюс ле...
Смотреть разбор ↗
Официальные критерии проверки ФИПИ:
Критерии проверки:

Критерии оценивания выполнения задания | Баллы

Обоснованно получен правильный ответ. | 4

С помощью верного рассуждения получены значения, отличающиеся от искомого только исключением не более двух из пяти точек a = −2, a = −0,5, a = 0, a = 0,5,a = 2. | 3

С помощью верного рассуждения получены значения, отличающиеся от искомого только исключением более двух из пяти точек a = −2, a = −0,5, a = 0, a = 0,5, a = 2
ИЛИ
получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, но при этом верно выполнены все шаги решения. | 2

Задача верно сведена к исследованию взаимного расположения окружности и прямых (аналитически или графически). | 1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше. | 0
🔗 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 ...
← Предыдущее задание 📚 Все задания по предмету Следующее задание →