18.01 Задачи №18 из ЕГЭ прошлых лет
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения при каждом из которых уравнение
имеет ровно одно решение или не имеет решений вовсе.
Источники:
Для начала заменим для удобства на
Пусть левая часть уравнения — функция
Пусть правая часть уравнения — функция
Так как уравнение останется прежним, если заменить на
то
можем решать задачу для
а затем добавить в ответ все значения
противоположного знака.
Нарисуем графики этих функций в осях
Функция четная, убывает при
и возрастает при
При
функция принимает значение
Рассмотрим функцию
Ее модули обнуляются при и
Так как мы рассматриваем
то
Тогда, раскрыв модули, получаем:
Это «корыто» с ветвями вверх, дно которого лежит на прямой
Заметим, что
также четна:
При этом так как ветви корыта лежат на фиксированных прямых, то при изменении параметра его дно двигается вверх/вниз, а границы дна «скользят» по этим фиксированным прямым.
Итак, нарисуем оба графика и изобразим граничные положения. Так
как обе функции четны, то рисунок будет симметричен относительно оси
При вершина функции
находится в точке
а корыто
принимает вид
то есть представляет собой галочку.
Получаем следующую картинку:
Заметим, что в таком случае получается 3 решения, то есть нам не
подходит.
Далее вершина графика находится в точке
а дно корыта
лежит на прямой
Поймем, когда вершина
будет ниже дна корыта, а
когда выше:
Таким образом, при вершина
ниже дна
при
лежит на дне, при
выше дна.
Когда вершина находится ниже дна корыта
то очевидно при
будет пересечение
и
а так как рисунок симметричен
относительно
то и при
будет пересечение. Тогда решений будет как
минимум 2, то есть значения
нам не подходят.
Нарисуем случай Как мы уже поняли, в этом случае вершина
лежит на дне корыта
Поймем, что в этом случае правая ветвь не имеет пересечений с правой
ветвью корыта
Действительно, во-первых,
во-вторых, при
функция
возрастает быстрее, чем правая ветвь
Таким образом, в данном случае при графики не пересекаются и, в силу
симметрии, не пересекаются и при
То есть при
одна точка
пересечения
значит, это значение параметра подходит.
При вершина
выше дна корыта
Поймем, что в данном
случае решений уже не будет. Так как вершина
выше дна корыта
то
не пересекает дно корыта
Покажем, что при
не
пересекает правую ветвь корыта
Действительно, во-первых, во-вторых, при
функция
возрастает быстрее, чем правая ветвь
Таким образом, в данном случае при графики не пересекаются и, в силу
симметрии, не пересекаются и при
То есть при
пересечений вовсе
нет, значит, эти значения параметра подходят.
Объединяя подходящие значения, и добавив значения, противоположные по знаку, получаем:
Так как получаем в итоге:
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения при каждом из которых уравнение
имеет более трёх различных решений.
Источники:
Преобразуем обе части уравнения:
Пусть Заметим, что это сумма двух монотонно возрастающих
функций, а значит,
тоже является монотонно возрастающей.
Таким образом, мы получили
В силу монотонности можем сделать вывод, что должно быть равенство аргументов. Тогда получаем уравнение:
Пусть
Запишем в следующем виде:
Это части парабол с ветвями вверх и вершинами и
Изобразим график:
Заметим, что граничными положениями прямой являются положение
1 (горизонтальная прямая проходит через вершины парабол) и положение
(горизонтальная прямая проходит через точку
«склейки»
парабол).
Тогда в положении 1 у данного уравнения будет ровно два корня, а в
положении будет ровно три корня.
Тогда нам подходят все промежуточные значения. То есть
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра при каждом из которых система
уравнений
имеет единственное решение.
Источники:
Преобразуем первое уравнение системы:
Таким образом, исходная система равносильна следующей системе:
Изобразим все, кроме пучка прямых
Уравнение задает пучок прямых с фиксированной точкой
Отметим интересующие нас положения:
Тогда исходная система имеет единственное решение при
Рассмотрим положение I. В нем прямая проходит через точку
Значит, координаты этой точки обращают уравнение функции в верное
равенство, то есть
Рассмотрим положение II. В нем прямая проходит через точку
Значит, координаты этой точки обращают уравнение функции в верное
равенство, то есть
Рассмотрим положение III. Это горизонатльная прямая, значит,
Рассмотрим положение IV. В нем прямая проходит через точку
Значит, координаты этой точки обращают уравнение функции в верное
равенство, то есть
Таким образом,
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра при каждом из которых система
уравнений
имеет ровно два различных решения.
Источники:
Рассмотрим второе уравнение системы:
Заметим, что Тогда
Тогда система имеет вид
Решим задачу графически в системе координат где
— абсцисса,
—
ордината. Тогда первое уравнение задает пучок прямых, проходящих через точку
Второе уравнение при
задает часть гиперболы
и
при
задает эту же кривую, но отраженную относительно оси
Нам подходит только одно положение прямой, когда она касается гиперболы
при этом
Тогда уравнение
квадратное и имеет один корень, то есть его дискриминант равен нулю:
При получаем, что
Значит, такое значение параметра нам не подходит.
При получаем, что
Тогда
Значит, касание происходит в точке
Следовательно, нам подходит только
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра при каждом из которых система
уравнений
имеет ровно одно решение.
Источники:
Рассмотрим второе уравнение системы:
Заметим, что Тогда
Тогда система имеет вид
Решим задачу графически в системе координат где
— абсцисса,
—
ордината. Тогда первое уравнение задает пучок прямых, проходящих через точку
Второе уравнение при
задает часть гиперболы
и
при
задает эту же кривую, но отраженную относительно оси
Пусть и
— значения параметра
соответствующие положениям (1) и
(2). Тогда нам подходят
или
Положение (1): прямая касается гиперболы
Тогда уравнение
квадратное и имеет один корень, то есть его дискриминант равен нулю:
Положение (2): прямая горизонтальна, то есть
Следовательно, нам подходят значения параметра
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра при каждом из которых система
уравнений
имеет ровно два различных решения.
Источники:
Система из условия равносильна следующей:
Решим задачу графически. Пусть — множество точек плоскости
являющихся решением совокупности. Тогда необходимо найти такие
при
которых прямая
имеет 2 общие точки со множеством
Изобразим множество
и ключевые положения прямой
Нам подходят положения прямой ниже положения (1) или выше
положения (2).
Положение (1): прямая касается параболы
Тогда
уравнение
имеет один корень, то есть его дискриминант равен нулю:
Положение (2): прямая касается параболы
Тогда
уравнение
имеет один корень, то есть его дискриминант равен нулю:
Следовательно, нам подходят значения параметра
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра при каждом из которых система
уравнений
имеет ровно два различных решения.
Источники:
Система из условия равносильна следующей:
Решим задачу графически. Пусть — множество точек плоскости
являющихся решением совокупности. Тогда необходимо найти такие
при
которых прямая
имеет 2 общие точки со множеством
Изобразим множество
и ключевые положения прямой
Нам подходят положения прямой ниже положения (1) или выше
положения (2).
Положение (1): прямая касается параболы
Тогда
уравнение
имеет один корень, то есть его дискриминант равен нулю:
Положение (2): прямая касается параболы
Тогда
уравнение
имеет один корень, то есть его дискриминант равен нулю:
Следовательно, нам подходят значения параметра
Содержание критерия | Балл |
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 | 2 |
ИЛИ | |
в решении верно найдены все граничные точки множества значений параметра, но неверно определены промежутки значений | |
В случае аналитического решения: задача верно сведена к набору решенных уравнений и неравенств с учетом требуемых ограничений | 1 |
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) | |
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше | 0 |
Максимальный балл | 4 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра при каждом из которых система
уравнений
имеет ровно два различных решения.
Источники:
Система из условия равносильна следующей:
Решим задачу графически. Пусть — множество точек плоскости
являющихся решением совокупности. Тогда необходимо найти такие
при
которых прямая
имеет 2 общие точки со множеством
Изобразим множество
и ключевые положения прямой
Нам подходят положения прямой ниже положения (1) или выше
положения (2).
Положение (1): прямая касается параболы
Тогда
уравнение
имеет один корень, то есть его дискриминант равен нулю:
Положение (2): прямая касается параболы
Тогда
уравнение
имеет один корень, то есть его дискриминант равен нулю:
Следовательно, нам подходят значения параметра
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра при каждом из которых система
уравнений
имеет ровно четыре различных решения.
Источники:
Преобразуем второе уравнение системы:
Решим задачу графически. Пусть — множество точек плоскости
являющихся решением полученной системы. Графиком уравнения
является уголок, ветви которого направлены вверх, а вершина имеет координаты
то есть скользит по прямой
Нам нужно найти такие
при которых уголок имеет четыре общие точки со множеством
Если — значение параметра, соответствующее положению
уголка, то
нам подходят
Положение (1): левая ветвь уголка, задаваемая уравнением
где
касается параболы
Тогда уравнение
имеет одно решение, следовательно,
Тогда решением уравнения является Значит, касание прямой и
параболы происходит при
причем точка касания имеет координаты
Эта точка принадлежит одновременно множеству
и левой ветви
уголка.
Положение (2): вершина уголка совпадает с вершиной параболы
Положение (3): правая ветвь уголка, задаваемая уравнением
где
касается параболы
Тогда уравнение
имеет одно решение, следовательно,
Тогда решением уравнение является Значит, касание прямой и
параболы происходит при
причем точка касания имеет координаты
Эта точка принадлежит одновременно множеству
и правой ветви
уголка.
Следовательно, нам подходят значения параметра
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра при каждом из которых система
уравнений
имеет ровно четыре различных решения.
Источники:
Преобразуем второе уравнение системы:
Решим задачу графически. Пусть — множество точек плоскости
являющихся решением полученной системы. Графиком уравнения
является уголок, ветви которого направлены вверх, а вершина имеет координаты
то есть скользит по прямой
Нам нужно найти такие
при которых уголок имеет четыре общие точки со множеством
Если — значение параметра, соответствующее положению
уголка, то
нам подходят
Положение (1): левая ветвь уголка, задаваемая уравнением
где
касается параболы
Тогда уравнение
имеет одно решение, следовательно,
Тогда решением уравнения является Значит, касание прямой и
параболы происходит при
причем точка касания имеет координаты
Эта точка принадлежит одновременно множеству
и левой ветви
уголка.
Положение (2): вершина уголка совпадает с вершиной параболы
Положение (3): правая ветвь уголка, задаваемая уравнением
где
касается параболы
Тогда уравнение
имеет одно решение, следовательно,
Тогда решением уравнения является Значит, касание прямой и
параболы происходит при
причем точка касания имеет координаты
Эта точка принадлежит одновременно множеству
и правой ветви
уголка.
Следовательно, нам подходят значения параметра
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра при каждом из которых система
уравнений
имеет ровно четыре различных решения.
Источники:
Преобразуем второе уравнение системы:
Решим задачу графически. Пусть — множество точек плоскости
являющихся решением полученной системы. Графиком уравнения
является уголок, ветви которого направлены вниз, а вершина
имеет координаты
то есть скользит по прямой
Нам нужно найти
такие
при которых уголок имеет четыре общие точки со множеством
Если — значение параметра, соответствующее положению
уголка, то
нам подходят
Положение (1): левая ветвь уголка, задаваемая уравнением где
касается параболы
Тогда уравнение
имеет одно решение, следовательно,
Тогда решением уравнения является Значит, касание прямой и
параболы происходит при
причем точка касания имеет координаты
Эта точка принадлежит одновременно множеству
и левой ветви
уголка.
Положение (2): вершина уголка совпадает с вершиной параболы
Положение (3): правая ветвь уголка, задаваемая уравнением
где
касается параболы
Тогда уравнение
имеет одно решение, следовательно,
Тогда решением уравнение является Значит, касание прямой и
параболы происходит при
причем точка касания имеет координаты
Эта точка принадлежит одновременно множеству
и правой ветви
уголка.
Следовательно, нам подходят значения параметра
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра при каждом из которых система
уравнений
имеет ровно два различных решения.
Источники:
Преобразуем систему:
Решим задачу графически. Пусть — множество точек плоскости
являющихся решением совокупности при условии
Тогда необходимо
найти такие
при которых прямая
имеет 2 общие точки со
множеством
Изобразим множество
и ключевые положения прямой
(обозначим ее за
).
Если — значение параметра, соответствующее положению
то нам
подходят
Положение (1): прямая касается параболы
в точке с абсциссой
больше 2. Тогда уравнение
имеет единственное решение, если то есть
При
этом значении параметра получаем, что точкой касания является точка
Положение (2): точка значит,
Положение (3): точка значит,
Положение (4): прямая касается параболы
в точке с абсциссой
меньше 0. Тогда уравнение
имеет единственное решение, если то есть
При
этом значении параметра получаем, что точкой касания является точка
Следовательно, нам подходят значения параметра
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра при каждом из которых система
уравнений
имеет ровно два различных решения.
Источники:
Преобразуем систему:
Решим задачу графически. Пусть — множество точек плоскости
являющихся решением совокупности при условии
Тогда необходимо
найти такие
при которых прямая
имеет 2 общие точки со
множеством
Изобразим множество
и ключевые положения прямой
(обозначим ее за
).
Если — значение параметра, соответствующее положению
то нам
подходят
Положение (1): прямая касается параболы
в точке с
абсциссой больше 4. Тогда уравнение
имеет единственное решение, если то есть
При
этом значении параметра получаем, что точкой касания является точка
Положение (2): точка значит,
Положение (3): точка значит,
Положение (4): прямая касается параболы
в точке с
абсциссой меньше 0. Тогда уравнение
имеет единственное решение, если то есть
При
этом значении параметра получаем, что точкой касания является точка
Следовательно, нам подходят значения параметра
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра при каждом из которых система
уравнений
имеет ровно два различных решения.
Источники:
Исключив из системы, получим уравнение
Будем рассматривать параметр как переменную. Построим в системе
координат
множество
решений совокупности. Если некоторая точка
плоскости с координатами
принадлежит этому множеству
то для
исходной задачи это означает, что если параметр
принимает значение
то
будет одним из решений совокупности. Нас просят найти все такие
значения
параметра
при каждом из которых ровно две из точек вида
где
принадлежат множеству решений
изображенному на
плоскости
Фактически это равносильно тому, что горизонтальная
прямая
имеет ровно две точки пересечения с множеством
Видим, что нам подходят все положения горизонтальной прямой выше
положения, когда горизонтальная прямая проходит через вершину параболы
то есть через точку
Следовательно, нам подходят значения
параметра
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра при каждом из которых система
уравнений
имеет два различных решения.
Источники:
При первое уравнение системы имеет не более одного решения, значит, и вся
система тоже имеет не более одного решения. Тогда решим задачу графически при
Исследуем первое уравнение:
Таким образом, графиком этого уравнения является квадрат с
вершинами в точках
Действительно, все стороны четырехугольника равны, значит, это ромб.
Сторона лежит на прямой
сторона
лежит на прямой
угол между этими прямыми равен
следовательно,
—
квадрат.
Нужно найти такие при которых квадрат имеет две общие точки с
графиком корня
Пусть — значение параметра, соответствующее положению
Тогда нам
подходят
Положение (1): вершина находится в точке пересечения графика
с осью ординат. Значит,
Положение (2): вершина находится в точке пересечения графика
с осью абсцисс. Значит,
Положение (3): сторона касается графика
Сторона
задается уравнением
при
Прямая касается графика
корня, если система
имеет решения. Значит,
Тогда
Точка действительно лежит на отрезке
так как её
координаты обращают уравнение
в верное равенство и
Также она лежит на графике функции
так как её координаты
обращают это уравнение в верное равенство.
Следовательно, нам подходят значения параметра
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра при каждом из которых система
уравнений
имеет два различных решения.
Источники:
При первое уравнение системы имеет не более одного решения, значит, и вся
система тоже имеет не более одного решения. Тогда решим задачу графически при
Исследуем первое уравнение:
Таким образом, графиком этого уравнения является квадрат с
вершинами в точках
Действительно, все стороны четырехугольника равны, значит, это ромб.
Сторона лежит на прямой
сторона
лежит на прямой
угол между этими прямыми равен
следовательно,
—
квадрат.
Нужно найти такие при которых квадрат имеет две общие точки с
графиком корня
Пусть — значение параметра, соответствующее положению
Тогда нам
подходят
Положение (1): вершина находится в точке пересечения графика
с осью ординат. Значит,
Положение (2): вершина находится в точке пересечения графика
с осью абсцисс. Значит,
Положение (3): сторона касается графика
Сторона
задается уравнением
при
Прямая касается графика
корня, если система
имеет решения. Значит,
Тогда
Точка действительно лежит на отрезке
так как её
координаты обращают уравнение
в верное равенство и
Также она лежит на графике функции
так как её координаты
обращают это уравнение в верное равенство.
Следовательно, нам подходят значения параметра
Содержание критерия | Балл |
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, | 2 |
ИЛИ | |
в решении верно найдены все граничные точки множества значений параметра, но неверно определены промежутки значений | |
В случае аналитического решения: задача верно сведена к набору решенных уравнений и неравенств с учетом требуемых ограничений, | 1 |
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) | |
Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше | 0 |
Максимальный балл | 4 |
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра при каждом из которых система
уравнений
имеет ровно два различных решения.
Источники:
Система из условия равносильна следующей:
Решим задачу графически. Пусть — множество точек плоскости
являющихся решением совокупности. Тогда необходимо найти такие
при
которых прямая
имеет 2 общие точки со множеством
Изобразим множество
и ключевые положения прямой
Нам подходят положения прямой ниже положения (1) или выше
положения (2).
Положение (1): прямая касается параболы
Тогда
уравнение
имеет один корень, то есть его дискриминант равен нулю:
Положение (2): прямая касается параболы
Тогда
уравнение
имеет один корень, то есть его дискриминант равен нулю:
Следовательно, нам подходят значения параметра
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра при каждом из которых система
уравнений
имеет ровно два различных решения.
Источники:
Преобразуем систему:
Решим задачу графически. Пусть — множество точек плоскости
являющихся решением совокупности при условии
Тогда необходимо
найти такие
при которых прямая
имеет 2 общие точки со
множеством
Изобразим множество
и ключевые положения прямой
(обозначим ее за
).
Если — значение параметра, соответствующее положению
то нам
подходят
Положение (1): прямая касается параболы
в точке с абсциссой
больше 2. Тогда уравнение
имеет единственное решение, если то есть
При
этом значении параметра получаем, что точкой касания является точка
Положение (2): точка значит,
Положение (3): точка значит,
Положение (4): прямая касается параболы
в точке с
абсциссой меньше 0. Тогда уравнение
имеет единственное решение, если то есть
При
этом значении параметра получаем, что точкой касания является точка
Следовательно, нам подходят значения параметра
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра , при каждом из которых уравнение
имеет ровно один корень на отрезке
Источники:
Рассмотрим уравнение при всех :
Будем рассматривать параметр как переменную. Построим в системе
координат
множество
решений системы. Если некоторая точка
плоскости с координатами
принадлежит этому множеству
то для
исходной задачи это означает, что если параметр
принимает значение
то
будет одним из решений системы. Нас просят найти все такие
значения
параметра
при каждом из которых ровно одна из точек вида
,
принадлежит множеству решений
изображенному на
плоскости
Фактически это равносильно тому, что горизонтальная
прямая
имеет ровно одну точку пересечения с множеством
.
Итак, в системе координат совокупность задает объединение двух
прямых, первое неравенство — внутренность круга (без границы) с центром в
и радиусом
, а второе неравенство — вертикальную полосу-область (с
границей) между прямыми
и
.
Решением системы является множество точек, принадлежащих прямым
и
лежащих внутри области, являющейся пересечением
внутренности круга и полосы. Таким образом, множество
— это отрезки
(с выколотым концом
) и
.
Найдем координаты всех важных точек:
Тогда ответ ;
;
, то есть
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Найдите все значения параметра , при которых уравнение
имеет ровно два различных решения.
Источники:
1) Сделаем замену . Тогда уравнение примет вид
Получили квадратное уравнение. Для того, чтобы изначальное уравнение
относительно имело решения, полученное уравнение относительно
должно
иметь решения, то есть его дискриминант должен быть неотрицательным. Найдем
дискриминант:
Таким образом, дискриминант для любого будет неотрицательным. Имеем
корни:
2) Таким образом, исходное уравнение равносильно совокупности
Оба уравнения в данной совокупности имеют вид
Здесь — некоторое выражение, зависящее от
Исследуем такое
уравнение.
График функции представляет собой корыто,
ветви которого имеют наклон
а дно находится на высоте
(числа и
могут поменяться местами)
Следовательно, при уравнение
имеет два решения, при
имеет бесконечно много решений при
и одно решение при
при
не имеет решений. Следовательно, если
и
— разные прямые, то необходимо
Если же прямые и
совпадают, то
следовательно,
Тогда имеем:
Следовательно, при прямые
и
находятся ниже дна
корыта и исходное уравнение не имеет корней.
Тогда исходное уравнение имеет ровно два различных решения при