Задача к ЕГЭ на тему «Алгебра. Задачи, решающиеся аналитически» №2

При каких a  имеет решения система

{   32x+y + 3x+3y = 3    y   (1)3x+3y    a−2x   3  +  3       = 3

Сделаем замену переменных: 3x = m,  3y = n  . Тогда m, n > 0  » class=»math» width=»auto»>. А также для удобства заменим <img decoding= на b > 0  » class=»math» width=»auto»>. Значит, необходимо найти те положительные <img decoding=, при которых новая система

(|  m2n + mn3  =  3           { {                              m2n  + mn3  = 3          1      b       ⇒        3 4       3             (т.к. m, n ⁄=  0) |(  n + ------= ---             m  n −  bmn  +  1 = 0        m3n3    m2

 

имеет положительные решения.

 

Сделаем еще одну замену: β = m2n,  α = mn3,    α,β >  0  » class=»math» width=»auto»>: </p>
<p class=

{                           {   α + β =  3           ⇔      β =  3 − α   αβ −  bα +  1 = 0            α2 + (b − 3)α − 1 = 0

Второе уравнение системы имеет дискриминант D =  (b − 3)2 + 4 > 0  » class=»math» width=»auto»> при всех <img decoding=. Значит, второе уравнение всегда имеет 2 корня. Заметим, что по теореме Виета произведение этих корней равно −  1  , значит, они разных знаков. Таким образом, всегда существует единственный α1 >  0  » class=»math» width=»auto»>: </p>
<p class=

              ∘ ------------       3 − b +   (3 − b)2 + 4 α1 =  ----------------------                 2

Значит,                       ∘  ------------                3 + b −   (3 − b)2 + 4 β1 = 3 − α1 =  ----------------------                          2  . Необходимо, чтобы и β1   был положительным. Таким образом:

                                                                ( 3 + b − ∘ (3-−-b)2 +-4            ∘ ------------                |{ 3 + b > 0 ———————->  0   ⇔      (3 − b)2 + 4 < 3 + b  ⇔       (3 − b)2 + 4 > 0           2                                                     |(       2              2                                                                   (3 − b)  + 4 < (3 + b)

Т.к. b > 0  » class=»math» width=»auto»>, то и <img decoding=

                                  1 (3 − b)2 + 4 < (3 + b)2  ⇔    b > —                                   3 » class=»math-display» width=»auto»></center> </p>
<p class= Перейдем к a  :  a     −1 3  > 3      ⇔    a > − 1  » class=»math» width=»auto»>. </p>
<p class=  

При этих значениях a  оба числа α1   и β1   положительны. Можно найти само решение системы:

                                              (         ( ∘ ---) (      ∘ --2           (      ∘  -2-          |              α2 |||{ n =  5 α-1           |||{ 3y =  5 α1-          |||{ y = log3   5 -1-          β1                      β1                     (    β1) |      ∘  -3-     ⇒    |      ∘  -3-     ⇒    |           ∘  β3- ||( m  =  5 β1-          ||( 3x =  5 β1-          |||( x = log3   5 -1-           α1                     α1                          α1

Оцените статью
Я решу все!