Тема 18. Задачи с параметром

18.23 Графика. Окружность

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи с параметром
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#84773

Найдите все значения a,  при каждом из которых система уравнений

({    (   2)      (   2 2)
 log4 1 − y = log41 − a x
(x2+ 4y2 = 5x+ 4y

имеет ровно два различных решения.

Источники: ЕГКР 5 апреля 2024

Показать ответ и решение

Рассмотрим второе уравнение системы:

       2        2
(x− 2,5) + (2y − 1) = 7,25

Рассмотрим первое уравнение системы:

{
  y = ±ax
  −1< y <1

Если сделать замену t= 2y,  то система равносильна

(
|{t =±2ax
|− 2< t< 2
((x − 2,5)2+ (t− 1)2 = 7,25

В системе координат xOt  первое уравнение задает две прямые, проходящие через точку (0;0)  и симметричные относительно оси ординат. Второе уравнение задает окружность с центром в точке (2,5;1)  и радиусом √ ----
  7,25,  проходящую через точку (0;0).  Необходимо, чтобы две прямые t= 2ax  и t= −2ax  имели две точки пересечения с той частью окружности, что находится в области − 2 < t< 2.

Изобразим графики:

xt(((123)))

Пусть a ≥ 0.  Тогда если a =a0  является решением задачи, то a =− a0  также является решением задачи.

Заметим, что при любом a  прямые t= −2ax  и t= 2ax  пересекаются с окружностью в начале координат, то есть одно решение система имеет всегда.

Рассмотрим положение (1): прямая t= − 2ax  касается окружности в точке (0;0).  Тогда система имеет одно решение. Но все прямые, находящиеся между осью ординат и прямой t= −2ax,  имеют две точки пересечения с окружностью в области − 2 <t <2.  А прямая t= 2ax,  в свою очередь, не имеет общих точек с этой частью окружности (кроме повторяющейся точки (0;0)  ). Следовательно, если a1  — параметр, соответствующий положению (1), то нам подходят все a > a1.

Рассмотрим положение (2): прямая t= 2ax  проходит через точку (5;2).  Так как эта точка выколота, то обе прямые в совокупности имеют две общие точки с частью окружности в области − 2< t< 2.  Значит, все положения прямых между положениями (1) и (2), включая (2), нам подходят. То есть если a2  — параметр, соответствующий положению (2), то нам подходят a2 ≤ a < a1.

Рассмотрим положение (3): прямые t= −2ax  и t= 2ax  совпадают и дают прямую t= 0,  которая имеет с частью окружности две общие точки. Следовательно, это положение нам тоже подходит. Сразу можно заметить, что оно получается при a = 0.

Найдем a1 :  система должна иметь единственное решение x= 0:

{                      {
 t =− 2ax               t= − 2ax
 x2 +t2 = 5x+ 2t   ⇒    x((1+ 4a2)x− (5− 4a)) =0

Тогда второе уравнение системы имеет единственное решение x= 0,  откуда получаем

                      5
5− 4a= 0  ⇔   a= a1 = 4

Найдем a :
 2

2= 10a  ⇔   a= 1
               5

Следовательно,

         [   )  (      )
|a|∈ {0}∪  1; 5 ∪  5;+∞
          5 4     4

Тогда окончательно получаем

   (       )  (       ]      [   )   (     )
a∈  − ∞;− 5 ∪  − 5;− 1 ∪{0}∪  1; 5 ∪  5;+∞
          4      4  5         5 4     4
Ответ:

   (       )   (      ]      [    )  (      )
a ∈  −∞; − 5 ∪  − 5 ;− 1 ∪ {0}∪ 1; 5 ∪  5;+∞
          4      4   5         5 4     4

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

 Обоснованно получен верный ответ

4

Недостаточно обоснованное построение/недостаточно обоснован какой-то момент при исследовании

3

ИЛИ

ответ отличается от верного невключением граничной точки

Верно найдены граничные значения, но переход к ответу или не выполнен, или найден неверно

2

Верно сведено к исследованию графически или аналитически и выполнено верное построение с обоснованием

1

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

4

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!