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#63811

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

({ (2          ) √ --------
  x  − 7x +8 − y ⋅ x− y+ 8 =0
( y = ax+ a

имеет ровно два различных решения.

Источники: ЕГЭ 2023, основная волна, Москва

Показать ответ и решение

Способ 1. Графический

Сделаем замену x+ 1= t.  Тогда система равносильна

( ⌊                                (⌊
|||  (t− 1)2− 7(t− 1)+ 8− y =0        |||  y = t2− 9t+16
|||{ ⌈                                |||{⌈
   t− 1− y+ 8= 0               ⇔      y = t+ 7
|||| t− 1 − y +8 ≥ 0                  ||||y ≤ t+7
||( y = at                           ||(y = at

Пусть S  — множество точек плоскости tOy,  лежащих либо на части параболы y = t2 − 9t+ 16,  лежащей ниже прямой y = t+7,  либо на прямой y = t+7.

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 − 9t+ 16  и прямой y = t+ 7:

t2 − 9t+ 16= t+ 7 ⇔   t= 1;9

Получаем точки A(1;8)  и B (9;16).

Изобразим граничные положения прямой y = at:

tyyy18119AB(((( = =61234))))tt2+−79t+16

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− 9t+ 16,  если уравнение
 2                  2
t − 9t+16 = at ⇔   t − (a+ 9)t+ 16= 0

имеет единственное решение. Следовательно, его дискриминант

D = (a +9)2− 82 = 0 ⇔   a =− 17;− 1

При a = −17  прямая y =at  касается части параболы, лежащей выше прямой y =t+ 7,  то есть не принадлежащей множеству S  (так как точка касания ищется по формуле t0 = a+29  ). При a = −1  прямая касается нужной нам части параболы. Следовательно, подходит a= −1.

п. (2)
Прямая y = at  параллельна прямой y = t+ 7:
a =1
п. (3)
Прямая y = at  проходит через точку B (9;16):
                16
16 =9a  ⇔    a= 9-
п. (4)
Прямая y = at  проходит через точку A (1;8):
a =8

Следовательно, ответ

   [    )
a∈  16;8 ∪ {−1;1}
    9

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 + 9)t+ 16= 0
|  (a− 1)t= 7
||( (a − 1)t≤ 7

a > 1

Тогда система равносильна

( ⌊ 2
||||{ |t − (a + 9)t+ 16= 0
  ⌈t= t = --7-
||||      1  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+ 17).  Абсцисса вершины параболы     2
f = t − (a+ 9)t+ 16  равна     a+9
t0 = -2 .

Если D = 0,  то a = −17;− 1.  Но эти a  не удовлетворяют условию a> 1.

Если D > 0,  то a < −17  или a> − 1.  Ветви параболы f = t2 − (a+ 9)t+16  направлены вверх, она пересекает ось абсцисс в двух точках. Значит, число t1  должно находиться между корнями или совпадать с большим корнем:

t1

Это задается следующими условиями:

(|⌊ ({              (| ⌊(| (9a− 16)(a− 8)          (| ⌊(    16
|||||  f(t1) = 0      |||| ||{ ---(a−-1)2---= 0       |||| |||{ a= -9 ;8
||||||⌈ (t0 < t1       |||| |||| a +9     7             |||| |||        √--       √ --
{  f(t)< 0      ⇔ { |||( --2- < a−-1          ⇔ { |||( (a+-4+--39)(a-+4-−--39)< 0
|||    1            ||| ⌈ (9a-− 16)(a-− 8)          ||| ⌈16         a− 1
|||||D > 0            |||||      (a − 1)2    < 0        |||||   9 < a< 8
|(a > 1            |( a> 1                      |( a> 1

Следовательно, в этом случае получаем 196≤ a< 8.

a < 1

Тогда система равносильна

( ⌊ 2
||||{ |t − (a + 9)t+ 16= 0
  ⌈t= t = --7-
||||      1  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+ 17).  Абсцисса вершины параболы     2
f = t − (a+ 9)t+ 16  равна     a+9
t0 = -2 .

Если D = 0,  то a= −17;−1.  При a = −17  получаем t0 = −4,  t =− 7-
1    18  — не подходит. При a =− 1  получаем t =4,
0  t= − 7
1    2  — подходит.

Если D > 0,  то a < −17  или a> − 1.  Тогда парабола y = t2− (a+ 9)t+ 16  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(t1) = 0      ||  || (9a−-16)(a−-8)= 0       || ⌊(|| a= 16;8
||||||| (              ||||| ||{    (a− 1)2             ||||| ||{     9
||{|⌈  t0 > t1       ||{ ||||( a-+9 > --7-            ||{ |||| (a+ 4+ √39)(a +4 − √39-)
   f(t1)< 0      ⇔   ||    2    a− 1          ⇔   |⌈( ---------a−-1---------> 0
|||||                 ||||| ⌈ (9a-− 16)(a-− 8)-< 0      |||||  16 < a< 8
||||D > 0            ||||      (a − 1)2               ||||   9
(a < 1            ( a∈ (−∞; −17)∪(−1;1)       ( a∈ (− ∞;− 17)∪ (−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

(| ⌊ 2
||{ ⌈t − 10t+ 16 =0
|  0⋅t= 7            ⇔   t= 2;8
||( 0⋅t≤ 7

Следовательно, a= 1  нам подходит.

Следовательно, ответ

   [16  )
a∈  9-;8 ∪ {−1;1}
Ответ:

   [    )
a ∈ 16;8  ∪{− 1;1}
     9

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!