Тема . Задачи с параметром

Графика. Гипербола

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#66210

Найти все значения параметра t  , при которых система

{  x2 +y2 = 6t
   xy =t2− 4

имеет ровно два решения.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Предположим, что пара (х₀; у₀) является решением системы, какие ещё пары появляются в этом случае? Влияет ли перестановка местами переменных на пару решений? А смена знака?

Подсказка 2

Итак, пара (х₀; у₀) даёт нам сразу 4 решения системы. Но в каком случае 4 решения превращаются в 2? Есть два варианта соотношений между х₀ и у₀, когда это возможно. Для каждого из них найдите подходящие значения t

Подсказка 3

Два из четырёх возможных значений отсекаются сразу, поскольку сумма квадратов никак не может быть отрицательной. Другие случаи можно разобрать подстановкой: ФСУ поможет нам решить систему!

Показать ответ и решение

Первое решение.

Пусть (x0,y0)− решение данной системы. Предположим, что x0 ⁄= y0,x0 ⁄= −y0,  тогда (y0,x0)− тоже решение системы. Кроме того, так как хотя бы одно из чисел x0,y0  не равно 0  (иначе бы x0 =y0 =0),  то возникают дополнительные пары (−x0,−y0),(−y0,− x0).  Но ведь должно же быть два решения, значит, x0 = y0  или x0 =−y0.  Тогда разберем случаи.

1.

x0 = y0.  Получим:

{
  2x20 =6t,
  x20 = t2− 4.

Значит,

     2
3t= t − 4,

t2− 3t− 4= 0,

t= −1;4.
2.

x0 = −y0.  Имеем:

{   2
  2x02 = 6t,2
  −x0 =t − 4.

Значит,

−3t= t2 − 4

 2
t + 3t− 4= 0

t= 1;− 4.

Заметим, что нет гарантии того, что найденные значения t  будут подходить под условие задачи, так как мы нашли t,  при условии, что пара вида (x0,x0)  будет решением. Теперь проверим полученные значения t.

1.

t= −1;−4.  Тогда x2+ y2 <0.  Но x2+ y2 ≥0,  значит, такое t  не подходит.

2.

t= 4.  Система принимает вид:

{ x2 +y2 = 24
  xy =12

Заметим, что из системы следует, что      2   2       2
(x− y) =x − 2xy+ y =24− 2⋅12= 0.  Значит, x =y.  Тогда 2
x =12.  Откуда имеет две пары   √- √ -    √-   √-
(2 3,2 3);(−2 3,−2 3).  Значит, такое значение t  нам подходит.

3.

t= 1.  Система принимает вид:

{
  x2+ y2 =6
  xy = −3

Заметим, что из системы следует, что (x+ y)2 =x2+ 2xy+ y2 =6 − 2⋅3= 0.  Значит, x= −y.  Тогда x2 = 3.  Откуда имеет две пары (√3,−√3-);(− √3,√3).  Значит, такое значение t  нам подходит.

Второе решение.
Решим задачу графически. Первое уравнение задает окружность с центром в начале координат и радиусом √ --
  6t  или пустое множество (при t< 0).  Значит t≥ 0.  Второе уравнение задает гиперболу, либо совокупность прямых x= 0,y =0 при t= −2;2.  Тогда будет ровно 2  решения, когда окружность касается гиперболы, то есть расстояние от начала координат до графика второго уравнения будет равно √--
 6t.

PIC

Пусть (a,b)  лежит на гиперболе, тогда

a⋅b= t2− 4.

Квадрат расстояния от начала координат до этой точки равно:

a2+ b2 = a2 + (t2− 4)2= (a− |t2− 4|)2+2|t2− 4|.
              a2          a

Тогда расстояние от начала координат до графика второго уравнения (наименьшее расстояние от начала координат до точки на графике второго уравнения) будет равно ∘ ------
  2|t2− 4|.  Имеем:

  ------
∘ 2|t2− 4|= √6t

  2
2|t − 4|= 6t

|t2− 4|=3t

[ t2− 4= 3t
  t2− 4= −3t

[
  t2− 3t− 4 =0
  t2+ 3t− 4 =0

[ t= ±1
 t= ±4

Так как t≥ 0,  то t∈{1;4}.

Ответ:

 1;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!