Тема 18. Задачи с параметром
18.01 Задачи №18 из ЕГЭ прошлых лет
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела задачи с параметром
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#63810

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

({ (2          ) √ --------
  x  − 5x − y + 3 ⋅ x− y+ 3 =0
( y = ax+ a

имеет ровно два различных решения.

Источники: ЕГЭ 2023, основная волна, Адыгея

Показать ответ и решение

Способ 1. Графический

Сделаем замену x+ 1= t.  Тогда система равносильна

( ⌊                                ( ⌊
|||  (t− 1)2− 5(t− 1)+ 3− y = 0      |||  y = t2− 7t+ 9
|||{ ⌈                                |||{ ⌈
   t − 1 − y +3 = 0            ⇔      y = t+2
|||| t− 1− y+ 3≥ 0                    |||| y ≤ t+ 2
||( y = at                           ||( y = at

Пусть S  — множество точек плоскости tOy,  лежащих либо на части параболы y = t2 − 7t+ 9,  лежащей ниже прямой y = t+ 2,  либо на прямой y = t+2.

Необходимо найти те a,  при которых прямая y = at,  проходящая через начало координат плоскости tOy,  имеет ровно две точки пересечения с множеством S.

Найдем точки пересечения параболы y = t2− 7t+ 9  и прямой y = t+ 2:

t2− 7t+9 = t+2   ⇔   t= 1;7

Получаем точки A(1;3)  и B (7;9).

Изобразим граничные положения прямой y = at:

tyyy13917AB(1(2(3(4 = =)))) tt2+−27t+9

Нам подходят положения 1 и 2, а также все положения между 3 и 4, включая 3.

п. (1)
Прямая y = at  касается параболы y = t2− 7t+ 9,  если уравнение
t2− 7t+9 = at ⇔   t2− (a+ 7)t+ 9= 0

имеет единственное решение. Следовательно, его дискриминант

D = (a +7)2− 62 = 0 ⇔   a =− 13;− 1

При a = −13  прямая y =at  касается части параболы, лежащей выше прямой y =t+ 2,  то есть не принадлежащей множеству S  (так как точка касания ищется по формуле     a+7
t0 = 2  ). При a = −1  прямая касается нужной нам части параболы. Следовательно, подходит a= −1.

п. (2)
Прямая y = at  параллельна прямой y = t+ 2:
a =1
п. (3)
Прямая y = at  проходит через точку B (7;9):
9 =7a  ⇔    a= 97
п. (4)
Прямая y = at  проходит через точку A (1;3):
a =3

Следовательно, ответ

   [9  )
a ∈ 7 ;3  ∪{− 1;1}

Способ 2. Алгебраический

Будем пользоваться той же заменой x+ 1 =t.  Подставим y = at  в первое уравнение. Так как замена линейная, то полученная система относительно t  должна иметь 2 решения:

(|⌊ 2
||{⌈ t− (a+ 7)t+9 = 0
|  (a − 1)t= 2
||((a− 1)t≤2

a > 1

Тогда система равносильна

(⌊ 2
||||| t− (a+ 7)t+9 = 0
{⌈        -2--
|||  t= t1 = a− 1
|(t≤ t1

Число t1  при любом a  является решением системы. Следовательно, квадратное уравнение либо должно иметь 1 корень, меньший t1,  либо два корня, причем ровно один из них меньше t1  (а второй соответственно ≥ t1  ).

Дискриминант квадратного уравнения D = (a +1)(a+ 13).  Абсцисса вершины параболы f = t2− (a+ 7)t+ 9  равна t0 = a+27.

Если D = 0,  то a = −13;− 1.  Но эти a  не удовлетворяют условию a> 1.

Если D > 0,  то a < −13  или a> − 1.  Ветви параболы f = t2 − (a+ 7)t+ 9  направлены вверх, она пересекает ось абсцисс в двух точках. Значит, число t
1  должно находиться между корнями или совпадать с большим корнем:

t1

Это задается следующими условиями:

(⌊ (              ( ⌊( (7a− 9)(a− 3)          ( ⌊(
||||| {f(t1) = 0      |||| |||{ ---(a−-1)2---= 0       ||||  ||{ a= 9;3
||||||| (t0 < t1       ||||| |||                       ||||| |||     7    √-        √ -
{⌈                { |||( a-+27 < a−21           { ||||( (a+-3+-2-5)(a-+3-−-2-5)< 0
||  f(t1)< 0      ⇔ || |⌈ (7a − 9)(a− 3)         ⇔ || ⌈9          a− 1
|||||D > 0            |||||   --(a−-1)2---< 0        |||||  7 < a< 3
||(                 ||( a> 1                     ||( a> 1
 a > 1

Следовательно, в этом случае получаем 97 ≤ a <3.

a < 1

Тогда система равносильна

(⌊
||||| t2− (a+ 7)t+9 = 0
{⌈        -2--
|||  t= t1 = a− 1
|(t≥ t1

t= t1  при любом a  является решением системы. Следовательно, квадратное уравнение либо должно иметь 1 корень, больший t1,  либо два корня, причем ровно один из них больше t1  (а второй соответственно ≤ t1  ).

Дискриминант квадратного уравнения D = (a +1)(a+ 13).  Абсцисса вершины параболы f = t2− (a+ 7)t+ 9  равна t0 = a+27.

Если D = 0,  то a= −13;−1.  При a =− 13  получаем t0 <t1  — не подходит. При a= − 1  получаем t0 > t1  — подходит.

Если D > 0,  то a < −13  или a> − 1.  Тогда парабола y = t2− (a+ 7)t+ 9  пересекает ось абсцисс в двух точках и необходимо, чтобы число t1  находилось между этими точками либо совпадало с левой точкой.

Получаем такую картинку:

t1

Это задается следующими условиями:

(|⌊ ({f(t) = 0      (| ⌊(| (7a−-9)(a−-3)          (| ⌊(|    9
|||||||     1          ||||| |||{    (a− 1)2   = 0       ||||| ||{ a= 7;3
|||{|⌈ (t0 > t1       |||{ |||| a-+7   --2-           |||{ |||| (a+ 3+ 2√5)(a +3 − 2√5 )
   f(t1)< 0      ⇔   ||(   2  > a− 1         ⇔   ||⌈( ---------a−-1---------> 0
||||                 |||| ⌈ (7a-− 9)(a−-3)-< 0       ||||  9 < a< 3
||||D > 0            ||||     (a− 1)2              ||||  7
|(a < 1            |( a∈ (−∞; −13)∪(−1;1)      |( a∈ (− ∞;− 13)∪(−1;1)

В случае D > 0  не получаем никаких значений параметра.

Получается, при a< 1  нам подходит только a = −1.

a = 1

Тогда система равносильна

(⌊
|||{⌈ t2− 8t+ 9= 0              √ -
   0⋅t= 2         ⇔   t =4 ±  7
|||(
 0⋅t≤ 2

Следовательно, a= 1  нам подходит.

Следовательно, ответ

   [9  )
a ∈ 7 ;3  ∪{− 1;1}
Ответ:

           [   )
a ∈{− 1;1}∪  9;3
            7

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

 Обоснованно получен верный ответ

4

С помощью верного рассуждения получены верные значения параметра, но допущен недочет

3

С помощью верного рассуждения получен неверный ответ из-за вычислительной ошибки, при этом верно выполнены все шаги решения,

2

ИЛИ

в решении верно найдены все граничные точки множества значений параметра, но неверно определены промежутки значений

В случае аналитического решения: задача верно сведена к набору решенных уравнений и неравенств с учетом требуемьх ограничений,

1

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)

Решение не соответствует ни одному из критериев, перечисленных выше

0

Максимальный балл

4

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!