Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 691288
i

Най­ди­те все зна­че­ния па­ра­мет­ра а, при каж­дом из ко­то­рых си­сте­ма урав­не­ний

 си­сте­ма вы­ра­же­ний де­ся­тич­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2|x| плюс 3|y| пра­вая круг­лая скоб­ка = де­ся­тич­ный ло­га­рифм 6, x в квад­ра­те минус 1 плюс a в квад­ра­те = минус y в квад­ра­те плюс 2ay конец си­сте­мы .

имеет ровно два раз­лич­ных ре­ше­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пре­об­ра­зу­ем пер­вое урав­не­ние си­сте­мы:

 де­ся­тич­ный ло­га­рифм левая круг­лая скоб­ка 2|x| плюс 3|y| пра­вая круг­лая скоб­ка = де­ся­тич­ный ло­га­рифм 6 рав­но­силь­но 2|x| плюс 3|y| = 6 рав­но­силь­но 3|y| = 6 минус 2|x| рав­но­силь­но |y| = 2 минус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби |x|.

Гра­фик этого урав­не­ния  — ромб. Его по­лу­ча­ют от­ра­же­ни­ем ле­жа­щей в пер­вой чет­вер­ти от­рез­ка пря­мой  y = 2 минус дробь: чис­ли­тель: 2, зна­ме­на­тель: 3 конец дроби x от­но­си­тель­но оси Oy, а затем от­ра­же­ни­ем по­стро­ен­ных от­рез­ков от­но­си­тель­но оси Ox. Вер­ши­ны этого ромба  — точки  A левая круг­лая скоб­ка минус 3; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка ,  B левая круг­лая скоб­ка 0; 2 пра­вая круг­лая скоб­ка ,  C левая круг­лая скоб­ка 3; 0 пра­вая круг­лая скоб­ка ,  D левая круг­лая скоб­ка 0; минус 2 пра­вая круг­лая скоб­ка .

Пре­об­ра­зу­ем вто­рое урав­не­ние си­сте­мы:

 x в квад­ра­те минус 1 плюс a в квад­ра­те = минус y в квад­ра­те плюс 2ay рав­но­силь­но x в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те минус 2ay плюс a в квад­ра­те минус 1 = 0 рав­но­силь­но x в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = 1.

Это урав­не­ние за­да­ет на плос­ко­сти се­мей­ство окруж­но­стей ра­ди­у­са 1, цен­тры ко­то­рых на­хо­дят­ся в точке  M левая круг­лая скоб­ка 0; a пра­вая круг­лая скоб­ка . Изоб­ра­зим по­лу­чен­ные гра­фи­ки на ри­сун­ке.

Из гра­фи­ка видно, что окруж­ность при «спус­ке» по оси Oy не имеет общих точек с ром­бом, пока не прой­дет через его вер­ши­ну B. В этом слу­чае:

 0 в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 2 минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те = 1 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний 2 минус a = минус 1, 2 минус a = 1 конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a = 3, a = 1. конец со­во­куп­но­сти .

При  a = 3 окруж­ность имеет одну общую точку с ром­бом  — этот слу­чай обо­зна­чен фи­о­ле­то­вым, а при  a = 1  — три общие точки  — обо­зна­чен синим. Сле­до­ва­тель­но, при  1 мень­ше a мень­ше 3 окруж­ность и ромб имеют две точки пе­ре­се­че­ния.

Кроме того, две точки пе­ре­се­че­ния окруж­ность и ромб имеют, если сто­ро­ны ромба яв­ля­ют­ся ка­са­тель­ны­ми к ней  — этот слу­чай обо­зна­чен крас­ным. Рас­смот­рим, на­при­мер, сто­ро­ну BC. Ее урав­не­ние  2x плюс 3y = 6, точка ка­са­ния на­хо­дит­ся от цен­тра окруж­но­сти  M левая круг­лая скоб­ка 0; a пра­вая круг­лая скоб­ка на рас­сто­я­нии, рав­ном ра­ди­у­су, то есть 1. По фор­му­ле рас­сто­я­ния между точ­кой и пря­мой по­лу­ча­ем:

 дробь: чис­ли­тель: |2 умно­жить на 0 плюс 3 умно­жить на a минус 6|, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 в квад­ра­те плюс 3 в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та конец дроби = 1 рав­но­силь­но дробь: чис­ли­тель: |3a минус 6|, зна­ме­на­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та конец дроби = 1 рав­но­силь­но |3a минус 6| = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та \underset a мень­ше 1 \mathop рав­но­силь­но 6 минус 3a = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та рав­но­силь­но a = 2 минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби .

Ромб об­ла­да­ет цен­траль­ной сим­мет­ри­ей, точка пе­ре­се­че­ния его диа­го­на­лей сов­па­да­ет с на­ча­лом ко­ор­ди­нат, по­это­му осталь­ные зна­че­ния па­ра­мет­ра, удо­вле­тво­ря­ю­щие за­да­че, можно по­лу­чить из­ме­не­ни­ем знака уже по­лу­чен­ных на про­ти­во­по­лож­ные.

Таким об­ра­зом,  a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус 3; минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая фи­гур­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус 2; 2 минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая фи­гур­ная скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 1; 3 пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка минус 3; минус 1 пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая фи­гур­ная скоб­ка дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби минус 2; 2 минус дробь: чис­ли­тель: ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 13 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 3 конец дроби пра­вая фи­гур­ная скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка 1; 3 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
Источник: А. Ларин. Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 517
Классификатор алгебры: Си­сте­мы с па­ра­мет­ром, Урав­не­ние окруж­но­сти