Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 18 № 660766
i

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

 си­сте­ма вы­ра­же­ний x плюс y = a, |y| = |x в квад­ра­те минус 4 x|. конец си­сте­мы .

имеет ровно два ре­ше­ния.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Пе­ре­пи­шем вто­рое урав­не­ние: y=\pm левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 4x пра­вая круг­лая скоб­ка , его гра­фи­ком яв­ля­ют­ся две па­ра­бо­лы, сим­мет­рич­ные от­но­си­тель­но оси абс­цисс, с об­щи­ми точ­ка­ми (0; 0) и (4; 0).

Найдём такие a, при ко­то­рых пря­мая y=a минус x яв­ля­ет­ся ка­са­тель­ной к гра­фи­ку y=x в квад­ра­те минус 4x. Решим со­от­вет­ству­ю­щее урав­не­ние и найдём нуль дис­кри­ми­нан­та:

x в квад­ра­те минус 4x=a минус x рав­но­силь­но x в квад­ра­те минус 3x минус a=0;

Дис­кри­ми­нант D_1=9 плюс 4a, он равен нулю при a= минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , от­ку­да x= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , y= минус дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Ана­ло­гич­но найдём такие a, при ко­то­рых пря­мая y=a минус x яв­ля­ет­ся ка­са­тель­ной к гра­фи­ку y= минус левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 4x пра­вая круг­лая скоб­ка :

 минус левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 4x пра­вая круг­лая скоб­ка =a минус x рав­но­силь­но x в квад­ра­те минус 5x плюс a=0;

Дис­кри­ми­нант D_2=25 минус 4a, он равен нулю при a= дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , от­ку­да x= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , y= дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Если a мень­ше минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , то у пря­мой y=a минус x нет общих точек с гра­фи­ком y=x в квад­ра­те минус 4x, а с гра­фи­ком y= минус левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 4x пра­вая круг­лая скоб­ка   — две общие точки.

Если a= минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , то у пря­мой y=a минус x одна общая точка  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; минус дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка с гра­фи­ком y=x в квад­ра­те минус 4x, но эта же точка яв­ля­ет­ся точ­кой внут­рен­ней об­ла­сти гра­фи­ка y= минус левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 4x пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­чит, будет 3 общих точки.

Если  минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби мень­ше a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , то пря­мая y=a минус x пе­ре­се­ка­ет каж­дую па­ра­бо­лу в двух  точ­ках, ко­то­рые не могут сов­пасть пол­но­стью, так как это про­ис­хо­дит в точ­ках (0; 0) и (4; 0), по­это­му будет ми­ни­мум 3 ре­ше­ния.

Если a= дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , то у пря­мой y=a минус x одна общая точка  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ; дробь: чис­ли­тель: 15, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка с гра­фи­ком y= минус левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 4x пра­вая круг­лая скоб­ка , но эта же точка яв­ля­ет­ся точ­кой внут­рен­ней об­ла­сти гра­фи­ка y=x в квад­ра­те минус 4x, зна­чит, будет 3 общих точки.

Если a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , то у пря­мой y=a минус x нет общих точек с гра­фи­ком y= минус левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 4x пра­вая круг­лая скоб­ка , а с гра­фи­ком y=x в квад­ра­те минус 4x  — две общие точки.

Таким об­ра­зом, ис­ход­ная си­сте­ма урав­не­ний имеет ровно два ре­ше­ния при a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус дробь: чис­ли­тель: 1, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

Ответ:  левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ; плюс бес­ко­неч­ность пра­вая круг­лая скоб­ка .

 

При­ведём дру­гое ре­ше­ние.

Пе­ре­пи­шем вто­рое урав­не­ние: y=\pm левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 4x пра­вая круг­лая скоб­ка , то есть не­об­хо­ди­мо, чтобы урав­не­ние a минус x=\pm левая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 4x пра­вая круг­лая скоб­ка имело равно два раз­лич­ных ре­ше­ния.

x в квад­ра­те минус 4x=\pm левая круг­лая скоб­ка a минус x пра­вая круг­лая скоб­ка рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний x в квад­ра­те минус 3x минус a=0, \qquad левая круг­лая скоб­ка 1 пра­вая круг­лая скоб­ка x в квад­ра­те минус 5x плюс a=0. \qquad левая круг­лая скоб­ка 2 пра­вая круг­лая скоб­ка конец со­во­куп­но­сти .

Дис­кри­ми­нант урав­не­ния (1) равен D_1=9 плюс 4a, его корни x_1,2= дробь: чис­ли­тель: 3\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 9 плюс 4a конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , дис­кри­ми­нант урав­не­ния (2) равен D_1=25 минус 4a, его корни x_3,4= дробь: чис­ли­тель: 5\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 минус 4a конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби .

Рас­смот­рим все воз­мож­ные зна­че­ния дис­кри­ми­нан­тов.

1)  Пер­вое урав­не­ние не имеет ре­ше­ний, вто­рое имеет два раз­лич­ных, то есть D_1 мень­ше 0, D_2 боль­ше 0:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний 9 плюс 4a мень­ше 0, 25 минус 4a боль­ше 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a мень­ше минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби конец си­сте­мы . рав­но­силь­но a мень­ше минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

2)  Пер­вое урав­не­ние имеет одно ре­ше­ние, вто­рое имеет два раз­лич­ных, одно из ко­то­рых сов­па­да­ет с ре­ше­ни­ем пер­во­го, то есть D_1=0, D_2 боль­ше 0: 9 плюс 4a=0, зна­чит, a= минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , от­ку­да x_1,2= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Не­об­хо­ди­мо, чтобы

 дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 минус 4 умно­жить на левая круг­лая скоб­ка минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 34 конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

что ложно.

3)  Оба урав­не­ния имеют по два ре­ше­ния, ко­то­рые по­пар­но сов­па­да­ют, то есть D_1 боль­ше 0, D_2 боль­ше 0, x1  =  x3, x2  =  x4:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний 9 плюс 4a боль­ше 0, 25 минус 4a боль­ше 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a боль­ше минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби . конец си­сте­мы .

Те­перь решим урав­не­ние ра­вен­ства кор­ней:

 дробь: чис­ли­тель: 3\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 9 плюс 4a конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 5\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 минус 4a конец ар­гу­мен­та , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби рав­но­силь­но 3\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 9 плюс 4a конец ар­гу­мен­та =5\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 минус 4a конец ар­гу­мен­та рав­но­силь­но \pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 9 плюс 4a конец ар­гу­мен­та =2\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 минус 4a конец ар­гу­мен­та рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 9 плюс 4a конец ар­гу­мен­та =2 плюс ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 минус 4a конец ар­гу­мен­та , минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 9 плюс 4a конец ар­гу­мен­та =2 минус ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 минус 4a конец ар­гу­мен­та конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний 9 плюс 4a=4 плюс 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 минус 4a конец ар­гу­мен­та плюс 25 минус 4a, 9 плюс 4a=4 минус 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 минус 4a конец ар­гу­мен­та плюс 25 минус 4a конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 минус 4a конец ар­гу­мен­та =8a минус 20, 4 ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 минус 4a конец ар­гу­мен­та =20 минус 8a конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 минус 4a конец ар­гу­мен­та =2a минус 5, ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 25 минус 4a конец ар­гу­мен­та =5 минус 2a конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний 25 минус 4a=4a в квад­ра­те минус 20a плюс 25, a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , 25 минус 4a=25 минус 20a плюс 4a в квад­ра­те , a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но
 рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний 4a в квад­ра­те минус 16a=0, a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , 4a в квад­ра­те минус 16a=0, a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a левая круг­лая скоб­ка a минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка =0, a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , a левая круг­лая скоб­ка a минус 4 пра­вая круг­лая скоб­ка =0, a мень­ше дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , конец со­во­куп­но­сти . рав­но­силь­но со­во­куп­ность вы­ра­же­ний a=4, a=0. конец со­во­куп­но­сти .

При a  =  4 x1  =  4, x2  =  −1, x3  =  4, x4  =  1  — три раз­лич­ных ре­ше­ния.

При a  =  0 x1  =  3, x2  =  0, x3  =  5, x4  =  0  — три раз­лич­ных ре­ше­ния.

4)  Пер­вое урав­не­ние не имеет ре­ше­ний, а вто­рое имеет два сов­па­да­ю­щих, то есть D_1 мень­ше 0, D_2=0  — не под­хо­дит.

5)  Оба урав­не­ния имеют по два сов­па­да­ю­щих ре­ше­ния, при этом раз­лич­ных между собой, то есть D_1=0, D_2=0:

x_1,2= дробь: чис­ли­тель: 3, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби , x_3,4= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби

Этот слу­чай нам не под­хо­дит.

6)  Вто­рое урав­не­ние имеет одно ре­ше­ние, пер­вое имеет два раз­лич­ных, одно из ко­то­рых сов­па­да­ет с ре­ше­ни­ем вто­ро­го, то есть D_2=0, D_1 боль­ше 0: 25 минус 4a=0, зна­чит, a= дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , от­ку­да x_3,4= дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби . Не­об­хо­ди­мо, чтобы

 дробь: чис­ли­тель: 5, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3\pm ко­рень из: на­ча­ло ар­гу­мен­та: 9 плюс 4 умно­жить на дробь: чис­ли­тель: 25 конец ар­гу­мен­та 4}, зна­ме­на­тель: 2 конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 3\pm ко­рень из { 34, зна­ме­на­тель: , конец дроби зна­ме­на­тель: 2 конец дроби ,

что ложно.

7)  Оба урав­не­ния не имеют ре­ше­ний, то есть D_1 мень­ше 0, D_2 боль­ше 0  — не под­хо­дит.

8)  Вто­рое урав­не­ние не имеет ре­ше­ний, а пер­вое имеет два сов­па­да­ю­щих, то есть D_2 мень­ше 0, D_1=0  — не под­хо­дит.

9)  Вто­рое урав­не­ние не имеет ре­ше­ний, пер­вое имеет два раз­лич­ных, то есть D_2 мень­ше 0, D_1 боль­ше 0:

 си­сте­ма вы­ра­же­ний 9 плюс 4a боль­ше 0, 25 минус 4a мень­ше 0 конец си­сте­мы . рав­но­силь­но си­сте­ма вы­ра­же­ний a боль­ше минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби , a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби конец си­сте­мы . рав­но­силь­но a боль­ше дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби .

Итак, усло­вию удо­вле­тво­ря­ют толь­ко слу­чаи 1) и 9), от­ку­да по­лу­ча­ем, что ис­ход­ная си­сте­ма урав­не­ний имеет два раз­лич­ных ре­ше­ния при a при­над­ле­жит левая круг­лая скоб­ка минус бес­ко­неч­ность ; минус дробь: чис­ли­тель: 9, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка \cup левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: 25, зна­ме­на­тель: 4 конец дроби ; 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 № 660707: 660766 661031 Все

Источники:
Классификатор алгебры: Си­сте­мы с па­ра­мет­ром, Ком­би­на­ция «кри­вых»
Методы алгебры: Пе­ре­бор слу­ча­ев