Тема . Задачи с параметром

Алгебра. Исследование замены

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#90804

Определите, при каких значениях параметра a  уравнение

 √ ----  √--  √ -
a  x+y =  3x+ 2 y

имеет единственное решение (x,y)  .

Источники: ДВИ - 2012, вариант 1, задача 7 (pk.math.msu.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Нам хочется найти единственное решение, тогда, быть может, существует универсальное решение, не зависящее от a? Обратим внимание на то, что и слева, и справа присутствует умножение на корень из числа.

Подсказка 2

После того, как мы найдем одно из решений, нам нужно показать, что других нет. Обратим внимание на то, какие функции присутствуют в обеих частях. Быть может, сделаем оценку на их значения?

Подсказка 3

Квадратный корень гарантирует нам знак, поэтому можно разобрать случаи разных знаков a.

Подсказка 4

Разобрать случаи a = 0, a < 0 не составит труда, а каким является уравнение при a > 0 относительно sqrt(x)? Как добиться того, чтобы оно имело нужное нам количество решений?

Подсказка 5

Уравнение является квадратным относительно sqrt(x), значит имеет смысл разобрать знак дискриминанта!

Показать ответ и решение

Заметим, что пара (0;0)  является решением данного уравнения. Тогда нужно найти такой параметр a,  при котором у данного уравнения нет других решений.

Запишем ОДЗ:

{
  x≥ 0
  y ≥ 0

Сделаем замену: √x-= t,  √y = s, t,s≥ 0.  Если есть решения относительно (t,s)  , то есть решения для (x,y)

Тогда получаем

∘ -2--2   √-
a t +s = t 3+ 2s

При a= 0  существует единственное решение (0;0).  Тогда a= 0  подходит под условия.

При a< 0  левая часть не более 0,  а правая не менее 0,  значит равенство достигается, когда и левая и правая части равны нулю. Это достигается только при (0;0),  значит, a< 0  подходит под условия.

При a> 0  получаем

a2(t2+ s2)= 3t2 +4s2+ 4ts√3

Рассмотрим это уравнение как квадратное относительно t.

(a2− 3)t2 − 4s√3⋅t+ s2(a2− 4)= 0

Чтобы данное уравнение не имело неотрицательных решений нужно, чтобы выполнялось одно из двух условий:

(a) D <0

     2    2 2     2       2     4   2        2  2  2
D= 48s − 4s (a − 3)(a − 4)= 4s(12− a +7a − 12)= 4s (−a )(a − 7)

Если s= 0,  то t=0,  значит далее рассмотрим s> 0.

             2   2  2             2
D < 0 ⇐ ⇒   4s (−a)(a − 7)< 0 =⇒  a − 7> 0

Так как рассматриваются a> 0,  то получаем, что при a> √7  нет других решений, кроме (0;0)

(b) D ≥0,  но оба корня отрицательны.

Если D ≥0,  то a≤ √7.  Выпишем корни:

   2s√3-± as√7-− a2
t= ----a2−-3-----≤0

Так как ранее был сделан вывод, что s> 0,  то далее опустим его, так как на знак он не влияет.

При    √-
a>  3  получаем, что

 √-   ∘ ---2-
2 3± a  7− a ≤ 0

Не подходит, так как с плюсом получаем положительное выражение.

При a< √3  получаем, что

2√3± a∘7-− a2 ≥ 0

2√3-≥ a∘7−-a2  =⇒  12≥ a2(7− a2)

a4− 7a2+ 12≥0 =⇒   (a2 − 3)(a2− 4)≥0

При    √-
a<  3  получаем, что корни будут отрицательными, значит, такое ограничение подходит.

Объединим решения и получим, что

       √ -  √ -
a∈ (−∞;  3)∪ ( 7;+ ∞)
Ответ:

 a ∈(−∞;√3)∪ (√7;+ ∞)

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!