Задача к ЕГЭ на тему «Алгебра. «Гвозди» для квадратичной функции» №11

Найдите все значения параметра a  , при которых система

{     √ --------   log2  xy + 2x =  log2(x + 1 )    |y − ax − a| = 2

имеет ровно два различных решения.

Преобразуем данную систему:

(                              ( || √xy--+--2x = x + 1           || xy + 2x = (x + 1)2 ||{                              ||{   x[ + 1 >  0                     x[ > − 1 ||   y − ax − a = 2        ⇔    ||  y = ax + a + 2 ||(                              ||(     y − ax − a = − 2              y = ax + a − 2 » class=»math-display» width=»auto»></center> </p>
<p class= Данная система при x > − 1  » class=»math» width=»auto»> равносильна системе: </p>
<p class=

  {                             { ⌊   x2 − xy + 1 = 0           ⌊   (1 − a)x2 − (a + 2 )x + 1 = 0    (1) |                             | |   y = ax + a + 2            |   y = ax + a + 2 || {  2                   ⇔    || {         2 ⌈   x  − xy + 1 = 0           ⌈   (1 − a)x −  (a − 2 )x + 1 = 0    (2)     y = ax + a − 2                y = ax + a − 2

Заметим, что решения первой и второй системы из данной совокупности всегда будут различны, т.к. ax + a + 2 ⁄=  ax + a − 2  при всех x  и a  .

 

I. При a = 1  уравнения (1) и (2) – линейные, имеющие корни x = 1     3   и x =  − 1  соответственно. Но т.к. x >  − 1  » class=»math» width=»auto»>, то система не будет иметь два решения.<br class=Следовательно, данное значение a  нам не подходит.

 

При a ⁄= 1  уравнения (1) и (2) являются квадратными. Найдем их дискриминанты:

D (1) = a2 + 8a,         D (2) = a2.

II. Рассмотрим a ∈ (− ∞; − 8) ∪ (0;1) ∪ (1;+ ∞ )  .
 
Тогда D (1) > 0  » class=»math» width=»auto»> и <img decoding= 
Корни уравнения (1):

              ∘ -----       a + 2 ±   D (1) x1 =  --------------,   x1 < x2.          2(1 − a)
Корни уравнения (2):
                    --1--- x3 =  − 1  и  x4 =  a − 1.
Т.к. x >  − 1  » class=»math» width=»auto»>, то корень <img decoding= точно не подходит.
 
Рассмотрим три случая:
∙ a ∈ (0; 1)  . Тогда x4 =  -1-∈  (− ∞; − 1)       a−1  . Следовательно, x4   тоже не подходит.
Тогда для того, чтобы исходная система имела два различных решения, нужно, чтобы x1 > − 1,x2 >  − 1  » class=»math» width=»auto»>.<br class=Рассмотрим параболу              2 y =  (1 − a )x  − (a + 2)x + 1  . При рассматриваемых a  ее ветви направлены вверх, следовательно, т.к. y (− 1) = 4 > 0  » class=»math» width=»auto»>, то можно сказать, что корни <img decoding= и x2   находятся либо одновременно правее − 1  (подходит), либо одновременно левее −  1  (не подходит).
Для того, чтобы оба были правее − 1  , нужно, чтобы и вершина параболы была правее − 1  , то есть
-a-+-2-- > − 1   ⇔    a-−-4-> 0   ⇔     a ∈ (− ∞; 1 ) ∪ (4;+ ∞ ). 2(1 − a)              a − 1  » class=»math-display» width=»auto»></center> Пересекая полученные значения с <img decoding=, получим a ∈ (0;1 )  .

 

∙ a ∈ (− ∞; − 8)  . Тогда             (     ) x4 =  a1−1 ∈  − 19;0 . Следовательно, x4   нам подходит.
Тогда для того, чтобы исходная система имела два решения, нужно, чтобы x1 ≤ − 1  , а x  > − 1   2  » class=»math» width=»auto»>.<br class=Парабола и в данном случае с ветвями, направленными вверх, следовательно, учитывая y(− 1) = 4 > 0  » class=»math» width=»auto»>, можно сказать, что оба корня <img decoding= и x2   находятся либо одновременно левее, либо одновременно правее − 1  . Такая ситуация нам не подходит.

 

∙ a ∈ (1;+ ∞ )  . Тогда x =  -1- ∈ (0;+ ∞ )  4   a−1  . Следовательно, x   4   нам подходит.
Тогда нужно, чтобы x1 ≤ − 1  , а x2 > − 1  » class=»math» width=»auto»>.<br class=Парабола в данном случае с ветвями вниз, то есть, учитывая y(− 1) = 4 > 0  » class=»math» width=»auto»>, корни находятся по разные стороны от <img decoding=. Значит, этот случай нам подходит.

 

Следовательно, при a ∈ (0;1) ∪ (1;+ ∞ )  система имеет два решения.

 

III. При a ∈ (− 8;0)  имеем: D (1) < 0  и D (2) > 0  » class=»math» width=»auto»>. Следовательно, уравнение (1) не имеет корней, а уравнение (2) имеет те же два корня <img decoding= и x4 =  a−11   , из которых x3   не подходит под x > − 1  » class=»math» width=»auto»>. Следовательно, мы не получим два решения системы. </p>
<p class=  

IV. При a = − 8  имеем D (1) = 0  и D(2) > 0  » class=»math» width=»auto»>. Следовательно, уравнение (1) имеет один корень <img decoding=, уравнение (2) имеет корни x3 = − 1  и x4 = − 19   . Таким образом, учитывая x > − 1  » class=»math» width=»auto»>, система будет иметь два решения: </p>
<p class=

(   1   10)            (   1   82)   − -;− ---      и       − -;− ---  .     3   3                  9    9

V. При a = 0  имеем D (1) = 0  и D (2) = 0  , следовательно, оба уравнения имеют по одному корню: x1 = 1  и x3 = − 1  . Видим, что двух решений система не имеет.

 

Таким образом, ответ: a ∈ { − 8} ∪ (0;1) ∪ (1;+∞ )  .

Оцените статью
Я решу все!