Тема 18. Задачи с параметром
18.22 Графика. Окружность
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#49656

Найдите все значения параметра a  , при каждом из которых система

(
{y = |x− a|+ a2
( 2        2
 x + (y− 2) = 2

имеет единственное решение.

Показать ответ и решение

Будем решать задачу графически. Графиком первого уравнения является уголок, получаемый из графика функции y =|x| (вершина которого находится в точке (0;0)  ) сдвигом на |a| единиц вправо, если a> 0,  и влево, если a< 0,  а затем сдвигом на a2  единиц вверх. Следовательно, координаты вершины уголка y = |x− a|+ a2  — это x0 = a,  y0 = a2.  Тогда между этими координатами следующая зависимость: y0 = x20.  Это значит, что парабола y =x2  является траекторией движения вершины уголка.

Графиком второго уравнения является окружность с центром в точке O (0;2)  радиуса     √-
R =  2.

Система имеет единственное решение, если ровно одна из ветвей уголка касается окружности, а вторая ветвь не имеет с окружностью общих точек.

Заметим, что окружность и парабола симметричны относительно оси ординат, следовательно, если a≥ 0  и вершина уголка находится в первой четверти, то если левая ветвь уголка касается окружности при a = a0,  тогда при a = −a0  (когда вершина уголка находится во второй четверти) правая ветвь касается окружности. Значит, достаточно рассмотреть только случай a ≥0.

PIC

Пусть a ≥ 0.

Левая ветвь (назовем ее l  ) уголка задается уравнением yl = −x + a+ a2,  или x +yl− a− a2 = 0,  x ≤ a.  Запишем условие касания луча l  и окружности через формулу расстояния от точки до прямой: если прямая p  задана уравнением Ax + By+ C = 0,  то расстояние от точки O(x0;y0)  до нее вычисляется по формуле

        |Ax0 +By0 + C|
ρ(O,p)=  --√A2-+-B2---

Заметим, что при использовании этого способа найденные a  требуют проверки, так как это условие задает касание прямой и окружности, а не луча и окружности.

В случае касания левой ветви l  и окружности расстояние от центра окружности до l  должно быть равно радиусу окружности:

ρ(O, l)= R   ⇔
           2
|0-+√-2−-a−-a| =√2-  ⇔
    12+ 12
 2
|a + a− 2|= 2  ⇔
⌊ a2 +a = 0
⌈              ⇔
  a2 +a − 4= 0
⌊
  a= 0
||
||⌈ a= −1  √ --
  a= −1-±--17
        2

Так как мы рассматриваем случай a ≥0,  то нам подходят лишь      −-1+√17
a = 0;   2  .  Но при a= 0  вершина уголка находится в точке (0;0)  (см.рис.), следовательно, уголок, как и окружность, симметричен относительно оси ординат, значит, если есть точка касания уголка и окружности в первой четверти, то есть и точка касания во второй четверти. Следовательно, при a= 0  уголок и окружность имеют две общие точки, что нам не подходит. Тогда остается только одно значение параметра        −1+√17
a= a0 =   2  ,  что соответствует рисунку.

Значит, как говорилось выше, если a< 0  и вершина уголка находится во второй четверти, то правая ветвь касается окружности при              √--
a =− a0 = − −-1+217.

Следовательно,    { 1−-√17-−-1+-√17}
a∈     2   ;    2     .

Ответ:

   {    √--      √--}
a ∈  1−--17; −-1+-17
        2       2

Критерии оценки

Содержание критерия

Балл

Обоснованно получен верный ответ

4

Недостаточное обоснование построения

3

Получено верно одно из двух значений параметра a

2

ИЛИ

Значения параметра найдены верно, но также в ответ записаны лишние значения параметра a  (a= 0,  a= −1)

Верно сведено к исследованию графически или аналитически, при этом построение обосновано

1

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!