Задание 18 ЕГЭ, математика (профиль): Системы с параметром

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 18Комбинация прямыхПеребор случаев

При каких значениях параметра a для любых значений параметра b хотя бы при одном значении параметра с система уравнений

 система выражений  новая строка bx плюс y=ac в квадрате ,  новая строка x плюс by=ac плюс 1 конец системы .

имеет решения?

В подтеме 96 задач
Разбор
Главная идея: Свести систему к линейному уравнению с коэффициентом b2−1b^2-1, разобрать вырожденные случаи b=±1b=\pm1, где разрешимость зависит от существования корня cc квадратного уравнения, и найти пересечение условий по дискриминанту.

Система {bx+y=ac2x+by=ac+1\begin{cases} bx+y=ac^2\\ x+by=ac+1\end{cases}.

Если b=0b=0, система сразу даёт y=ac2y=ac^2, x=ac+1x=ac+1 — решение есть при любых a,ca,c, значит на aa это условие не влияет.

Пусть b≠0b\neq0. Умножая уравнения на bb и вычитая, исключаем по очереди xx и yy: получаем (b2−1)y=abc+b−ac2(b^2-1)y=abc+b-ac^2 и (b2−1)x=abc2−ac−1(b^2-1)x=abc^2-ac-1. Так как yy потом однозначно находится из первого уравнения исходной системы через xx, разрешимость всей системы равносильна разрешимости уравнения с xx.

Если b≠±1b\neq\pm1, коэффициент b2−1≠0b^2-1\neq0, и xx находится однозначно — решение есть всегда, ограничений на aa нет.

Опасные значения — b=1b=1 и b=−1b=-1, там коэффициент при xx обнуляется, и уравнение превращается в условие на a,ca,c:

при b=1b=1: ac2−ac−1=0ac^2-ac-1=0; при b=−1b=-1: ac2+ac+1=0ac^2+ac+1=0.

По условию задачи для каждого такого bb должно найтись хотя бы одно cc — то есть оба уравнения (для b=1b=1 и для b=−1b=-1) должны быть разрешимы относительно cc при данном aa.

При a=0a=0 оба превращаются в −1=0-1=0 — решений нет, значит a=0a=0 не подходит.

При a≠0a\neq0 это квадратные уравнения относительно cc. Разрешимость означает неотрицательность дискриминанта:

D1=a2+4a≥0⇒a≤−4D_1=a^2+4a\ge0 \Rightarrow a\le-4 или a≥0a\ge0; D2=a2−4a≥0⇒a≤0D_2=a^2-4a\ge0 \Rightarrow a\le0 или a≥4a\ge4.

Оба условия должны выполняться одновременно (пересечение), исключая a=0a=0: получаем a≤−4a\le-4 или a≥4a\ge4.

Ответ: a∈(−∞;−4]∪[4;+∞)a\in(-\infty;-4]\cup[4;+\infty).

Типичные ошибки

  • Забывают отдельно разобрать случай b=0b=0 и не проверяют, что он не накладывает ограничений.
  • При b=±1b=\pm1 не понимают, что нужно требовать существование хотя бы одного cc, а не для всех cc, и путают знак неравенства дискриминанта.
  • Забывают исключить или, наоборот, включить точку a=0a=0, хотя при ней уравнения превращаются в неразрешимые тождества.
Непонятно?

Похожие задачи