Найдите все положительные значения параметра a, при каждом из которых система уравнений
имеет не менее 12 решений.
Преобразуем первое уравнение системы:
В системе координат xOy графиком первого уравнения полученной совокупности является квадрат с вершинами в точках
и
а графиком второго уравнения является объединение двух гипербол (см. рис.). Точки пересечения гипербол и квадрата в первой четверти найдём из системы
В остальных четвертях точки пересечения симметричны найденным и имеют координаты
и
Графиком второго уравнения исходной системы при является окружность с центром в начале координат и радиусом a. Лежащие в первой четверти точки пересечения гиперболы и окружности определяются из системы уравнений
Положительным решением уравнения является число
При этом значении параметра уравнение
имеет ровно одно решение, лежащее в первой четверти, а потому в силу симметрии гипербола имеет с окружностью ровно 4 общих точки, лежащих по одной в каждой координатной четверти. При
общих точек нет. При
выражение
положительно, поэтому гипербола и окружность пересекаются в 8 точках, лежащих по две в каждой координатной четверти.
Количество решений исходной системы совпадает с количеством точек пересечения окружности и графика первого уравнения системы. Получаем, что
— при система не имеет решений;
— при система имеет 4 решения;
— при система имеет 8 решений;
— при система имеет 12 решений;
— при система имеет 16 решений;
— при система имеет 8 решений;
— при система имеет 16 решений;
— при система имеет 12 решений;
— при система имеет 8 решений.
Найдем граничные значения параметра из геометрических соображений:
(окружность вписана в квадрат);
(окружность проходит через точки пересечения квадрата и гипербол); (квадрат вписан в окружность).
Таким образом, исходная система имеет не менее 12 решений при или
Ответ:

