Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д17 C6 № 511263
i

Най­ди­те все зна­че­ния па­ра­мет­ра a, при каж­дом из ко­то­рых си­сте­ма

 си­сте­ма вы­ра­же­ний ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка x минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: левая круг­лая скоб­ка x минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те конец ар­гу­мен­та =4, левая круг­лая скоб­ка x минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =4. конец си­сте­мы .

имеет ровно одно ре­ше­ние.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пер­вое урав­не­ние си­сте­мы задаёт мно­же­ство точек (x; y), сумма рас­сто­я­ний от ко­то­рых до точек с ко­ор­ди­на­та­ми A(4; 0) и B(4; 4) равна 4. Так как рас­сто­я­ние между ука­зан­ны­ми точ­ка­ми в точ­но­сти 4, то это урав­не­ние задаёт от­ре­зок AB.

Вто­рое урав­не­ние си­сте­мы задаёт окруж­ность ра­ди­у­са 2, центр ко­то­рой (a; a) лежит на пря­мой y = x. При уве­ли­че­нии a окруж­ность пе­ре­ме­ща­ет­ся впра­во-вверх вдоль этой пря­мой.

При a < 2 окруж­ность лежит левее от­рез­ка и не имеет с ним общих точек. Зна­чит, си­сте­ма не имеет ре­ше­ний.

При a = 2 окруж­ность ка­са­ет­ся от­рез­ка и, сле­до­ва­тель­но, имеет с ним одну общую точку.

Найдём зна­че­ния па­ра­мет­ра a, при ко­то­рых точка B лежит на рас­смат­ри­ва­е­мой окруж­но­сти, под­ста­вив её ко­ор­ди­на­ты в урав­не­ние окруж­но­сти:

 левая круг­лая скоб­ка 4 минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка 4 минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =4 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка 4 минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =2 рав­но­силь­но a=4 \pm ко­рень из 2 .

Ясно, что при мень­шем из этих зна­че­ний B лежит на верх­ней по­лу­окруж­но­сти, а при боль­шем  — на ниж­ней.

Таким об­ра­зом, при a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 2;4 минус ко­рень из 2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка си­сте­ма имеет два ре­ше­ния, при a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 4 минус ко­рень из 2 ;4 плюс ко­рень из 2 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка си­сте­ма имеет одно ре­ше­ние, при a боль­ше 4 плюс ко­рень из 2 си­сте­ма не имеет ре­ше­ний.

 

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка 4 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ;4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая квад­рат­ная скоб­ка \cup левая фи­гур­ная скоб­ка 2 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка .

 

 

При­ведём дру­гое ре­ше­ние.

 

Пер­вое урав­не­ние си­сте­мы за­да­ет мно­же­ство точек плос­ко­сти (х; у) сумма рас­сто­я­ний от ко­то­рых до точек (4; 0), (4; 4), ле­жа­щих на пря­мой x = 4, равна 4. Сле­до­ва­тель­но, это урав­не­ние фак­ти­че­ски за­да­ет от­ре­зок [0; 4], ле­жа­щий на пря­мой x = 4. Этот же от­ре­зок можно за­дать си­сте­мой:  си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка x=4 , новая стро­ка 0 мень­ше или равно y мень­ше или равно 4 конец си­сте­мы .

Тре­бу­ет­ся найти все зна­че­ния па­ра­мет­ра а, при каж­дом из ко­то­рых си­сте­ма  си­сте­ма вы­ра­же­ний  новая стро­ка x=4 , новая стро­ка 0 мень­ше или равно y мень­ше или равно 4 , новая стро­ка левая круг­лая скоб­ка x минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =4 конец си­сте­мы . имеет ровно одно ре­ше­ние.

Под­ста­вим зна­че­ние x = 4 в тре­тье усло­вие по­след­ней си­сте­мы. По­лу­чим:

 левая круг­лая скоб­ка 4 минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус a пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =4 рав­но­силь­но 16 минус 8a плюс a в квад­ра­те плюс y в квад­ра­те минус 2ay плюс a в квад­ра­те минус 4=0 рав­но­силь­но  рав­но­силь­но y в квад­ра­те минус 2ay плюс 2a в квад­ра­те минус 8a плюс 12=0 (*)

Далее най­дем зна­че­ния а, при ко­то­рых по­след­нее урав­не­ние на [0; 4] имеет ровно один ко­рень.

Нас устро­ят сле­ду­ю­щие си­ту­а­ции (см. также ри­су­нок):

1)  Урав­не­ние имеет два корня, один из ко­то­рых при­над­ле­жит ин­тер­ва­лу (0; 4), дру­гой лежит вне от­рез­ка [0; 4].

2)  Урав­не­ние имеет два корня, один из ко­то­рых равен 0 или 4, дру­гой лежит вне от­рез­ка [0; 4].

3)  Урав­не­ние имеет един­ствен­ный ко­рень, ко­то­рый при­над­ле­жит ин­тер­ва­лу (0; 4).

Рас­смот­рим функ­цию f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка =y в квад­ра­те минус 2ay плюс 2a в квад­ра­те минус 8a плюс 12.

Пер­вая си­ту­а­ция воз­мож­на тогда и толь­ко тогда, когда будет вы­пол­не­но не­ра­вен­ство:f левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на f левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0. До­ка­жем это.

Пусть урав­не­ние (*) имеет два раз­лич­ных корня y_1 и y_2, при­чем y_1 при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 0;4 пра­вая круг­лая скоб­ка ,y_2\notin левая квад­рат­ная скоб­ка 0;4 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка . Функ­ция f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка ме­ня­ет знак толь­ко в точ­ках y_1 и y_2. Но от­рез­ку [0; 4] при­над­ле­жит толь­ко точкаy_1, ко­то­рая яв­ля­ет­ся внут­рен­ней точ­кой этого от­рез­ка, сле­до­ва­тель­но, на кон­цах от­рез­ка знаки функ­ции f левая круг­лая скоб­ка y пра­вая круг­лая скоб­ка обя­за­ны быть раз­ны­ми. Не­об­хо­ди­мость до­ка­за­на.

 

До­ка­жем до­ста­точ­ность. Пусть вы­пол­ня­ет­ся не­ра­вен­ство f левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на f левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0.f левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка =2a в квад­ра­те минус 8a плюс 12 боль­ше 0 при любом зна­че­нии a при­над­ле­жит R,так как  дробь: чис­ли­тель: D, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =16 минус 24 мень­ше 0. А это зна­чит, что ни при каком зна­че­нии а не может быть вы­пол­не­но ра­вен­ство f левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка =0.

Не­ра­вен­ство f левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на f левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0 сви­де­тель­ству­ет о су­ще­ство­ва­нии двух раз­лич­ных кор­ней у урав­не­ния (*). При­чем лишь один из них обя­за­тель­но лежит на ин­тер­ва­ле (0; 4). Если это было бы не так, то зна­че­ния функ­ций в точ­ках 0 и 4 имели бы оди­на­ко­вый знак. Кроме того, вто­рой ко­рень не может сов­па­дать с 4 (сов­па­де­ние с 0, как по­ка­за­но выше, во­об­ще не­воз­мож­но), так как в про­тив­ном слу­чае было бы вер­ным ра­вен­ство f левая круг­лая скоб­ка 0 пра­вая круг­лая скоб­ка умно­жить на f левая круг­лая скоб­ка 4 пра­вая круг­лая скоб­ка =0.

Итак, решим не­ра­вен­ство

 левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те минус 4a плюс 6 пра­вая круг­лая скоб­ка левая круг­лая скоб­ка a в квад­ра­те минус 8a плюс 14 пра­вая круг­лая скоб­ка мень­ше 0  рав­но­силь­но a в квад­ра­те минус 8a плюс 14 мень­ше 0 рав­но­силь­но 4 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 16 минус 14 конец ар­гу­мен­та мень­ше a мень­ше 4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та рав­но­силь­но 4 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та мень­ше a мень­ше 4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та .

Рас­смот­рим вто­рую си­ту­а­цию.

Пусть y = 4. Тогда: 16 минус 8a плюс 2a в квад­ра­те минус 8a плюс 12=0 рав­но­силь­но 2a в квад­ра­те минус 16a плюс 28=0 рав­но­силь­но a в квад­ра­те минус 8a плюс 14=0 рав­но­силь­но a=4\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та .

Вы­чис­лим зна­че­ние у при каж­дом из по­лу­чен­ных зна­че­ний а.

Если a=4 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , то  левая круг­лая скоб­ка минус 4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус 4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =4;

 левая круг­лая скоб­ка 4 минус 4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус 4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =4 рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка y минус 4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =2 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка y минус 4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , новая стро­ка y минус 4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та = минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка y=4 , новая стро­ка y=4 минус 2 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та . конец со­во­куп­но­сти .

За­ме­тим, что оба корня при­над­ле­жат от­рез­ку [0; 4]. Сле­до­ва­тель­но, зна­че­ние a=4 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ис­ко­мым не яв­ля­ет­ся.

Если же a=4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , то  левая круг­лая скоб­ка x минус 4 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус 4 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =4;  левая круг­лая скоб­ка 4 минус 4 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те плюс левая круг­лая скоб­ка y минус 4 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =4 рав­но­силь­но  рав­но­силь­но левая круг­лая скоб­ка y минус 4 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая круг­лая скоб­ка в квад­ра­те =2 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка y минус 4 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та = ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , новая стро­ка y минус 4 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та = минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка y=4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та , новая стро­ка y=4. конец со­во­куп­но­сти .

Но 4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та боль­ше 4.

При зна­че­нии a=4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та рас­смат­ри­ва­е­мое урав­не­ние на [0; 4] имеет ровно один ко­рень, зна­чит, a=4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та сле­ду­ет от­не­сти к числу ис­ко­мых.

 

Те­перь рас­смот­рим тре­тью си­ту­а­цию. По­тре­бу­ем, чтобы чет­верть дис­кри­ми­нан­та урав­не­ния (*) была равна нулю.

 дробь: чис­ли­тель: D, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби =a в квад­ра­те минус 2a в квад­ра­те плюс 8a минус 12= минус a в квад­ра­те плюс 8a минус 12.  минус a в квад­ра­те плюс 8a минус 12=0 рав­но­силь­но a в квад­ра­те минус 8a плюс 12=0 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний  новая стро­ка a=2 , новая стро­ка a=6. конец со­во­куп­но­сти .

При a=2 y=y_0= дробь: чис­ли­тель: 2a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =a=2;2 при­над­ле­жит левая квад­рат­ная скоб­ка 0;4 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

При a=6 y=y_0= дробь: чис­ли­тель: 2a, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби =a=6; 6\notin левая квад­рат­ная скоб­ка 0;4 пра­вая квад­рат­ная скоб­ка .

Сле­до­ва­тель­но, при дан­ной си­ту­а­ции ис­ко­мое зна­че­ние а равно 2.

Объ­еди­нив по­лу­чен­ные ре­зуль­та­ты, будем иметь:  при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка 4 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ;4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая квад­рат­ная скоб­ка \cup левая фи­гур­ная скоб­ка 2 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка .

 

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка 4 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та ;4 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 2 конец ар­гу­мен­та пра­вая квад­рат­ная скоб­ка \cup левая фи­гур­ная скоб­ка 2 пра­вая фи­гур­ная скоб­ка .

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Обос­но­ван­но по­лу­чен пра­виль­ный ответ.4
По­лу­чен вер­ный ответ. Ре­ше­ние в целом вер­ное. Обос­но­ва­но най­де­ны оба про­ме­жут­ка зна­че­ний па­ра­мет­ра из от­ве­та к за­да­че, при этом воз­мож­ны не­точ­но­сти с (не)вклю­че­ни­ем кон­цов и(или) вы­чис­ли­тель­ная по­греш­ность.3
Обос­но­ва­но най­ден хотя бы один про­ме­жу­ток зна­че­ний па­ра­мет­ра из от­ве­та к за­да­че, при этом воз­мож­ны не­точ­но­сти с (не)вклю­че­ни­ем кон­цов и(или) вы­чис­ли­тель­ная по­греш­ность.2
Ре­ше­ние со­дер­жит:

− или вер­ное опи­са­ние рас­по­ло­же­ния двух лучей и пря­мой из усло­вия за­да­чи;

− или вер­ное по­лу­че­ние квад­рат­но­го урав­не­ния с па­ра­мет­ром a от­но­си­тель­но одной из пе­ре­мен­ных.

1
Ре­ше­ние не со­от­вет­ству­ет ни од­но­му из кри­те­ри­ев, пе­ре­чис­лен­ных выше.0
Мак­си­маль­ный балл4
Источник: А. Ларин: Тре­ни­ро­воч­ный ва­ри­ант № 128
Классификатор алгебры: Си­сте­мы с па­ра­мет­ром