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

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 18Системы с параметромПеребор случаев

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

 система выражений логарифм по основанию левая круглая скобка 2023 правая круглая скобка левая круглая скобка 1012 плюс 1011 умножить на дробь: числитель: |x|, знаменатель: x конец дроби правая круглая скобка плюс левая круглая скобка x минус y правая круглая скобка в квадрате = a, логарифм по основанию левая круглая скобка 2024 правая круглая скобка левая круглая скобка 3 минус y правая круглая скобка = 0 конец системы .

имеет два различных решения.

В подтеме 96 задач
Разбор
Главная идея: Свести систему к уравнению с y=2y=2, разделить по знаку xx (так как ∣x∣/x|x|/x принимает только значения ±1\pm1), для каждой ветки найти условия на число корней квадратного уравнения и сложить их количество, чтобы получить ровно два решения.
  1. Второе уравнение: log⁡2024(3−y)=0⇒3−y=1⇒y=2\log_{2024}(3-y)=0 \Rightarrow 3-y=1 \Rightarrow y=2. Значит, задача сводится к нахождению значений aa, при которых уравнение log⁡2023(1012+1011⋅∣x∣x)+(x−2)2=a\log_{2023}\left(1012+1011\cdot\frac{|x|}{x}\right)+(x-2)^2=a имеет ровно два корня по xx.

  2. Выражение ∣x∣x\frac{|x|}{x} равно −1-1 при x<0x<0 и 11 при x>0x>0, поэтому рассматриваем два случая отдельно.

  3. При x<0x<0: 1012−1011=11012-1011=1, log⁡20231=0\log_{2023}1=0, уравнение принимает вид (x−2)2=a(x-2)^2=a. Корни x=2±ax=2\pm\sqrt a. Отрицательным может быть только x=2−ax=2-\sqrt a, и он отрицателен при a>2\sqrt a>2, то есть при a>4a>4. Тогда получаем ровно один отрицательный корень; при a≤4a\le4 — ни одного.

  4. При x>0x>0: 1012+1011=20231012+1011=2023, log⁡20232023=1\log_{2023}2023=1, уравнение принимает вид (x−2)2=a−1(x-2)^2=a-1 (требует a≥1a\ge1). Корни x=2±a−1x=2\pm\sqrt{a-1}. Корень x=2+a−1x=2+\sqrt{a-1} всегда положителен; корень x=2−a−1x=2-\sqrt{a-1} положителен, если a−1<2\sqrt{a-1}<2, то есть a<5a<5. Значит:

  • при a=1a=1 — один (двойной) положительный корень;
  • при 1<a<51<a<5 — два положительных корня;
  • при a≥5a\ge5 — один положительный корень.
  1. Суммируем количество решений по обеим веткам и ищем, когда сумма равна 2:
  • при 1<a≤41<a\le4: слева 0 корней, справа 2 — итого 2;
  • при 4<a<54<a<5: слева 1, справа 2 — итого 3 (не подходит);
  • при a≥5a\ge5: слева 1, справа 1 — итого 2.
  1. Объединяя подходящие промежутки, получаем a∈(1;4]∪[5;+∞)a\in(1;4]\cup[5;+\infty).

Типичные ошибки

  • Забывают, что ∣x∣/x|x|/x определено только при x≠0x\ne0, и не разделяют случаи x<0x<0 и x>0x>0
  • Считают корень x=2−a−1x=2-\sqrt{a-1} или x=2−ax=2-\sqrt a подходящим без проверки знака (положительности/отрицательности)
  • Не учитывают, что при a=1a=1 уравнение даёт двойной корень, что соответствует одному решению, а не двум
Непонятно?

Похожие задачи