Тема . Задачи с параметром

Графика. Окружности: касание, пересечение, связь с другими объектами

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#67588

Найдите все значения параметра a,  для каждого из которых найдётся значение параметра b,  при котором система уравнений

{ ax+ 2y− 3b= 0
  (x2+ y2 − 9)(x2+y2− 12x+ 32)= 0

имеет ровно 4 решения.

Источники: Физтех 2023, 1.4 (olymp-online.mipt.ru)

Показать ответ и решение

Второе уравнение системы равносильно совокупности

[ x2+y2− 9= 0
   2  2
  x +y − 12x+32 =0

[ x2+y2 = 9
  (x − 6)2+y2 = 4

Эта совокупность задаёт две непересекающиеся окружности Ω  и ω  — с центрами в точках O(0;0)  и Q(6;0)  и радиусами 3  и 2  соответственно.

Теперь рассмотрим первое уравнение системы:

ax +2y− 3b= 0

y =− ax+ 3b
     2   2

Видим, оно определяет прямую с угловым коэффициентом k= − a.
     2  При фиксированном значении a  — т.е. при фиксированном угле наклона — и при b∈ ℝ  получаем всевозможные прямые с угловым коэффициентом k= − a.
    2

PIC

Чтобы система имела ровно 4  решения, прямая должна пересекать каждую из окружностей ровно в двух точках. Это возможно в том и только том случае, когда угловой коэффициент прямой по модулю меньше, чем угловой коэффициент общей внутренней касательной двух данных окружностей (тогда за счёт выбора параметра b  можно подобрать такое положение прямой, что она пересекает каждую из окружностей дважды).

Проведём общую внутреннюю касательную AB  к окружностям (пусть A  и B  — точки касания этой прямой с Ω  и ω  соответственно). Пусть l  — прямая, параллельная AB  и проходящая через точку O;  пусть также l∩QB = H,  ∠HOQ  = φ  (OH ∥AB,  поэтому φ  — угол наклона общей внутренней касательной). Так как

HQ = HB + BQ = OA+ BQ = 3+ 2=5,

а также OQ = 6,  то из прямоугольного △HOQ  имеем

     ∘ ---------  √--
OH =   OQ2− HQ2 =  11

Значит,

     HQ-  -5-
tgφ = OH = √11

С учётом сказанного выше подходят все значения углового коэффициента, по модулю меньшие, чем tgφ,  откуда

|| a||  -5-
|− 2|< √11

   (   10   10)
a ∈ − √11;√11
Ответ:

(−√10;√10-)
    11   11

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!