Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 683392
i

Най­ди­те все зна­че­ния a, при каж­дом из ко­то­рых си­сте­ма урав­не­ний

 си­сте­ма вы­ра­же­ний ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 левая круг­лая скоб­ка 16 минус y в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка = ло­га­рифм по ос­но­ва­нию 3 левая круг­лая скоб­ка 16 минус a в квад­ра­те x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка , x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те = 8x плюс 4y конец си­сте­мы .

имеет ровно два раз­лич­ных ре­ше­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пре­об­ра­зу­ем си­сте­му:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний ло­га­рифм по ос­но­ва­нию левая круг­лая скоб­ка 11 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 16 минус y в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка = ло­га­рифм по ос­но­ва­нию левая круг­лая скоб­ка 11 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка 16 минус a в квад­ра­те x в квад­ра­те пра­вая круг­лая скоб­ка ,x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те =8x плюс 4y конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний 16 минус y в квад­ра­те =16 минус a в квад­ра­те x в квад­ра­те ,16 минус y в квад­ра­те боль­ше 0,x в квад­ра­те минус 2x плюс y в квад­ра­те минус 4y=0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но

 рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний y в квад­ра­те = левая круг­лая скоб­ка ax пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те ,16 минус y в квад­ра­те боль­ше 0,x в квад­ра­те минус 8x плюс 16 плюс y в квад­ра­те минус 4y плюс 4=20 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний y=\pm ax, минус 4 мень­ше y мень­ше 4, левая круг­лая скоб­ка x минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =20. конец си­сте­мы .

Изоб­ра­зим линии, со­от­вет­ству­ю­щие урав­не­ни­ям и не­ра­вен­ству си­сте­мы, в плос­ко­сти xOy. Каж­дое из двух урав­не­ний y=\pm ax задаёт пучок пря­мых, про­хо­дя­щих через на­ча­ло ко­ор­ди­нат, сим­мет­рич­ных друг другу от­но­си­тель­но оси ор­ди­нат и сов­па­да­ю­щих при a=0 (см. рис., вы­де­ле­но крас­ным). Двой­ное не­ра­вен­ство  минус 4 мень­ше y мень­ше 4 за­да­ет внут­рен­нюю часть го­ри­зон­таль­ной по­ло­сы, огра­ни­чен­ной пря­мы­ми y= минус 4 и y=4. Урав­не­ние  левая круг­лая скоб­ка x минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =20 за­да­ет окруж­ность с цен­тром в точке  левая круг­лая скоб­ка 4; 2 пра­вая круг­лая скоб­ка и ра­ди­у­сом 2 ко­рень из 5 . Дуга окруж­но­сти, ле­жа­щая в ука­зан­ной по­ло­се, вы­де­ле­на на ри­сун­ке синим. Опре­де­лим, при каком зна­че­нии па­ра­мет­ра а пря­мые, за­да­ва­е­мые урав­не­ни­я­ми y=\pm ax, имеют с этой дугой окруж­но­сти ровно две общие точки.

Ко­ли­че­ство ре­ше­ний си­сте­мы при a=a_0 и a= минус a_0 оди­на­ко­во. По­это­му зна­че­ния па­ра­мет­ра сим­мет­рич­ны от­но­си­тель­но нуля. Рас­смот­рим слу­чай a\geqslant0. Точка  левая круг­лая скоб­ка 0; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка яв­ля­ет­ся ре­ше­ни­ем при любом зна­че­нии па­ра­мет­ра a. Вто­рая точка пе­ре­се­че­ния со­от­вет­ству­ет сле­ду­ю­щим двум слу­ча­ям.

  — Пе­ре­се­че­нию сов­па­да­ю­щих при a=0 пря­мых y=\pm ax с дугой окруж­но­сти в точке (8; 0)  — см. рис., вы­де­ле­но оран­же­вым.

  — Пе­ре­се­че­нию с дугой окруж­но­сти пря­мой y= минус ax, если при этом пря­мая y=ax, не пе­ре­се­ка­ет дугу в точке, от­лич­ной от точки  левая круг­лая скоб­ка 0; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка . Пря­мая y=ax, не пе­ре­се­ка­ет дугу в точке, от­лич­ной от точки  левая круг­лая скоб­ка 0; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка при a боль­ше или равно дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Пря­мая y= минус ax, пе­ре­се­ка­ет дугу в точке, от­лич­ной от точки  левая круг­лая скоб­ка 0; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка , если не яв­ля­ет­ся ка­са­тель­ной. Най­дем урав­не­ние такой ка­са­тель­ной. Пря­мая, про­хо­дя­щая через на­ча­ло ко­ор­ди­нат, за­да­ет­ся урав­не­ни­ем y=kx. Ка­са­тель­ная к окруж­но­сти пер­пен­ди­ку­ляр­на ра­ди­у­су, про­ве­ден­но­му в точку ка­са­ния, то есть пер­пен­ди­ку­ляр­на пря­мой y= дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби x, со­дер­жа­щий этот ра­ди­ус (см. рис.). Две пря­мые на плос­ко­сти, от­лич­ные от ко­ор­ди­нат­ных осей, пер­пен­ди­ку­ляр­ны тогда и толь­ко тогда, когда про­из­ве­де­ние их уг­ло­вых ко­эф­фи­ци­ен­тов равно −1. Тем самым k умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = минус 1, от­ку­да k = минус 2. Сле­до­ва­тель­но, ис­ко­мое урав­не­ние ка­са­тель­ной есть y= минус 2x, что со­от­вет­ству­ет зна­че­ни­ям a=2.

 

Объ­еди­няя по­лу­чен­ные зна­че­ния па­ра­мет­ра с про­ти­во­по­лож­ны­ми зна­че­ни­я­ми, по­лу­ча­ем, что си­сте­ма имеет ровно два раз­лич­ных ре­ше­ния при a мень­ше минус 2, минус 2 мень­ше a мень­ше или равно минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , a=0, дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби мень­ше или равно a мень­ше 2, a боль­ше 2.

 

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка минус 2; минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая квад­рат­ная скоб­ка \cup левая фи­гур­ная скоб­ка 0 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка \cup левая квад­рат­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; 2 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 2; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен вер­ный ответ4
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­че­ны вер­ные зна­че­ния па­ра­мет­ра, но до­пу­щен не­до­чет3
С по­мо­щью вер­но­го рас­суж­де­ния по­лу­чен не­вер­ный ответ из-за вы­чис­ли­тель­ной ошиб­ки, при этом верно вы­пол­не­ны все шаги ре­ше­ния,

ИЛИ

в ре­ше­нии верно най­де­ны все гра­нич­ные точки мно­же­ства зна­че­ний па­ра­мет­ра, но не­вер­но опре­де­ле­ны про­ме­жут­ки зна­че­ний

2
В слу­чае ана­ли­ти­че­ско­го ре­ше­ния: за­да­ча верно све­де­на к на­бо­ру ре­шен­ных урав­не­ний и не­ра­венств с уче­том тре­бу­е­мых огра­ни­че­ний,

ИЛИ

в слу­чае гра­фи­че­ско­го ре­ше­ния: за­да­ча верно све­де­на к ис­сле­до­ва­нию вза­им­но­го рас­по­ло­же­ния линий (изоб­ра­же­ны не­об­хо­ди­мые фи­гу­ры, учте­ны огра­ни­че­ния, ука­за­на связь ис­ход­ной за­да­чи с по­стро­ен­ны­ми фи­гу­ра­ми)

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше0
Мак­си­маль­ный балл4

Аналоги к заданию № 548429: 683392 Все