При каких значениях a система
имеет ровно два решения?
Преобразуем систему:
Изобразим линии, соответствующие предложениям системы, в плоскости xOy. Каждое из двух уравнений задаёт пучок прямых, проходящих через начало координат, симметричных друг другу относительно оси ординат и совпадающих при
Двойное неравенство
задает горизонтальную полосу, ограниченную прямыми
и
включая границы. Уравнение
задает окружность с центром в точке
и радиусом
Дуга окружности, лежащая в указанной полосе, выделена на рисунке синим. Определим, при каком значении параметра а прямые, задаваемые уравнениями
имеют с этой дугой окружности ровно две общие точки.
Точка является решением при любом значении параметра a. Вторая точка пересечения соответствует следующим трем случаям.
— Пересечению совпадающих при прямых
с дугой окружности в точке (6; 0) — см. рис., выделено оранжевым.
— Пересечению с дугой окружности одной из прямых в том случае, когда другая прямая является касательной, проходящей через точку Найдем уравнение такой касательной. Прямая, проходящая через начало координат, задается уравнением
Касательная к окружности перпендикулярна радиусу, проведенному в точку касания, то есть перпендикулярна прямой
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
откуда
Следовательно, искомое уравнение касательной есть
что соответствует значениям
При этом вторая прямая
не пересекает дугу окружности в точке, отличной от начала координат, а значит, найденные значения параметра не являются искомыми.
— Пересечению с дугой окружности одной из прямых, если при этом вторая прямая не пересекает дугу в точке, отличной от точки Этот случай реализуется при
или при
за исключением ранее отброшенных точек
Ответ:

