Задания
Версия для печати и копирования в MS Word

Найти все зна­че­ния па­ра­мет­ра a, при каж­дом из ко­то­рых си­сте­ма урав­не­ний

 си­сте­ма вы­ра­же­ний 2 левая круг­лая скоб­ка a плюс 2y пра­вая круг­лая скоб­ка минус y в квад­ра­те = левая круг­лая скоб­ка x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс z в квад­ра­те , левая круг­лая скоб­ка xy плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка синус левая круг­лая скоб­ка x плюс y пра­вая круг­лая скоб­ка плюс ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка y минус x пра­вая круг­лая скоб­ка =1, левая круг­лая скоб­ка 2 минус дробь: чис­ли­тель: xyz левая круг­лая скоб­ка a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус 2xy конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка a умно­жить на тан­генс в квад­ра­те z плюс x плюс y пра­вая круг­лая скоб­ка =0 конец си­сте­мы .

имеет един­ствен­ное ре­ше­ние.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пре­об­ра­зу­ем пер­вое урав­не­ние и за­пи­шем си­сте­му в виде

 си­сте­ма вы­ра­же­ний 2a плюс 4= левая круг­лая скоб­ка x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс z в квад­ра­те , левая круг­лая скоб­ка xy плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка синус левая круг­лая скоб­ка x плюс y пра­вая круг­лая скоб­ка плюс ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка y минус x пра­вая круг­лая скоб­ка =1, левая круг­лая скоб­ка 2 минус дробь: чис­ли­тель: xyz левая круг­лая скоб­ка a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус 2xy конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка a умно­жить на тан­генс в квад­ра­те z плюс x плюс y пра­вая круг­лая скоб­ка =0. конец си­сте­мы .

За­ме­тим, что если трой­ка чисел  левая круг­лая скоб­ка x_0; y_0; z_0 пра­вая круг­лая скоб­ка яв­ля­ет­ся ре­ше­ни­ем си­сте­мы, то трой­ка чисел  левая круг­лая скоб­ка y_0; x_0; z_0 пра­вая круг­лая скоб­ка тоже яв­ля­ет­ся ре­ше­ни­ем си­сте­мы. Зна­чит, чтобы ре­ше­ние было един­ствен­ным, долж­но вы­пол­нять­ся ра­вен­ство x=y. Тогда

 си­сте­ма вы­ра­же­ний 2a плюс 4=2 левая круг­лая скоб­ка x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс z в квад­ра­те , левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка синус 2x=0, левая круг­лая скоб­ка 2 минус дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те z левая круг­лая скоб­ка a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус 2x в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка a умно­жить на тан­генс в квад­ра­те z плюс 2x пра­вая круг­лая скоб­ка =0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний 2a плюс 4=2 левая круг­лая скоб­ка x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс z в квад­ра­те ,x= дробь: чис­ли­тель: Пи k, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , k при­над­ле­жит Z , левая круг­лая скоб­ка 2 минус дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те z левая круг­лая скоб­ка a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус 2x в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка a умно­жить на тан­генс в квад­ра­те z плюс 2x пра­вая круг­лая скоб­ка =0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но

\underset1 минус 2x в квад­ра­те боль­ше 0\mathop рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний 2a плюс 4=2 левая круг­лая скоб­ка x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс z в квад­ра­те ,x=0, левая круг­лая скоб­ка 2 минус дробь: чис­ли­тель: x в квад­ра­те z левая круг­лая скоб­ка a минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус 2x в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка a умно­жить на тан­генс в квад­ра­те z плюс 2x пра­вая круг­лая скоб­ка =0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний 2a минус 4=z в квад­ра­те ,x=0,a умно­жить на тан­генс в квад­ра­те z=0. конец си­сте­мы .

Те­перь за­ме­тим, что если трой­ка чисел  левая круг­лая скоб­ка 0; 0; z_0 пра­вая круг­лая скоб­ка яв­ля­ет­ся ре­ше­ни­ем си­сте­мы, то трой­ка чисел  левая круг­лая скоб­ка 0; 0; минус z_0 пра­вая круг­лая скоб­ка тоже яв­ля­ет­ся ре­ше­ни­ем си­сте­мы. Зна­чит, чтобы ре­ше­ние было един­ствен­ным, долж­но вы­пол­нять­ся ра­вен­ство z_0= минус z_0=0. Таким об­ра­зом, един­ствен­ным ре­ше­ни­ем си­сте­мы может быть толь­ко трой­ка чисел  левая круг­лая скоб­ка 0; 0;0 пра­вая круг­лая скоб­ка . Эта трой­ка чисел яв­ля­ет­ся ре­ше­ни­ем си­сте­мы при a=2.

Про­ве­рим, есть ли при a=2 ре­ше­ния си­сте­мы, от­лич­ные от  левая круг­лая скоб­ка 0; 0;0 пра­вая круг­лая скоб­ка :

 си­сте­ма вы­ра­же­ний 2 умно­жить на 2 плюс 4= левая круг­лая скоб­ка x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс z в квад­ра­те , левая круг­лая скоб­ка xy плюс 4 пра­вая круг­лая скоб­ка синус левая круг­лая скоб­ка x плюс y пра­вая круг­лая скоб­ка плюс ко­си­нус левая круг­лая скоб­ка y минус x пра­вая круг­лая скоб­ка =1, левая круг­лая скоб­ка 2 минус дробь: чис­ли­тель: xyz левая круг­лая скоб­ка 2 минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 1 минус 2xy конец ар­гу­мен­та конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на левая круг­лая скоб­ка 2 тан­генс в квад­ра­те z плюс x плюс y пра­вая круг­лая скоб­ка =0 конец си­сте­мы . \Rightarrow си­сте­ма вы­ра­же­ний левая круг­лая скоб­ка x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =8 минус z в квад­ра­те , левая круг­лая скоб­ка * пра­вая круг­лая скоб­ка y= минус x минус 2 тан­генс в квад­ра­те z. левая круг­лая скоб­ка ** пра­вая круг­лая скоб­ка конец си­сте­мы .

При z=0 гра­фи­ком урав­не­ния (⁎) в си­сте­ме ко­ор­ди­нат xOy яв­ля­ет­ся окруж­ность с цен­тром в точке  левая круг­лая скоб­ка 2; 2 пра­вая круг­лая скоб­ка и ра­ди­у­сом r=2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , а гра­фи­ком урав­не­ния (⁎⁎)  — пря­мая y= минус x, ко­то­рая ка­са­ет­ся этой окруж­но­сти в точке  левая круг­лая скоб­ка 0; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка .

При любых дру­гих до­пу­сти­мых зна­че­ни­ях z рас­сто­я­ние от цен­тра окруж­но­сти до пря­мой боль­ше 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , а ра­ди­ус окруж­но­сти мень­ше 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , и си­сте­ма не имеет ре­ше­ний. Зна­чит, при a=2 си­сте­ма имеет един­ствен­ное ре­ше­ние  левая круг­лая скоб­ка 0; 0;0 пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

Ответ: 2.

 

При­ме­ча­ние Дмит­рия Су­за­на.

От­сут­ствие ре­ше­ний кроме (0, 0, 0) при a = 2 можно до­ка­зать иначе. Пусть име­ет­ся точка с ко­ор­ди­на­та­ми  левая круг­лая скоб­ка x, y, z пра­вая круг­лая скоб­ка . Если она лежит на сфере, ее ко­ор­ди­на­ты долж­ны удо­вле­тво­рять усло­вию левая круг­лая скоб­ка x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс z в квад­ра­те =8, то есть x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те плюс z в квад­ра­те =2 левая круг­лая скоб­ка x плюс y пра­вая круг­лая скоб­ка . Тогда x плюс y боль­ше или равно 0, од­на­ко из урав­не­ния 2 тан­генс в квад­ра­те z плюс x плюс y=0 сле­ду­ет, что x плюс y мень­ше или равно 0. Зна­чит, x плюс y=0, и тогда из тре­тье­го урав­не­ния сле­ду­ет, что z=0. Под­став­ляя y= минус x и z=0 в пер­вое урав­не­ние, по­лу­чим  левая круг­лая скоб­ка x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка минус x минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =8, от­ку­да x=0. Сле­до­ва­тель­но, x=y=z=0, то есть при a=2 дру­гих ре­ше­ний нет.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен пра­виль­ный ответ.4
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­чен ответ, но в ре­ше­нии до­пу­ще­на вы­чис­ли­тель­ная ошиб­ка или оно не­до­ста­точ­но обос­но­ва­но.3
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­чен ответ, но в ходе ре­ше­ния до­пу­ще­на одна ошиб­ка, от­лич­ная от вы­чис­ли­тель­ной.2
По­лу­че­ны не­ко­то­рые вер­ные зна­че­ния па­ра­мет­ра, од­на­ко ре­ше­ние со­дер­жит более одной ошиб­ки.1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 350
Классификатор алгебры: Си­сте­мы с па­ра­мет­ром, Урав­не­ния сме­шан­но­го типа
Методы алгебры: Ис­поль­зо­ва­ние кос­вен­ных ме­то­дов, Ис­поль­зо­ва­ние сим­мет­рий, оце­нок, мо­но­тон­но­сти