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

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 18Системы с параметром

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

 система выражений |x| плюс |2y|=2a, x в квадрате минус xy плюс 2x минус 2y = 0 конец системы .

имеет ровно 4 различных решения.

В подтеме 96 задач
Разбор
Главная идея: Разложить второе уравнение на множители, свести систему к объединению двух линейных случаев (x=−2x=-2 и x=yx=y), для каждого найти условия существования двух различных решений, а затем исключить значение параметра, при котором точки из разных случаев совпадают.

Разложим второе уравнение на множители: x2−xy+2x−2y=x(x−y)+2(x−y)=(x−y)(x+2)=0x^2-xy+2x-2y=x(x-y)+2(x-y)=(x-y)(x+2)=0. Значит, оно равносильно совокупности x=yx=y или x=−2x=-2 — это две прямые, и решения системы получаются подстановкой каждой из них в первое уравнение ∣x∣+∣2y∣=2a|x|+|2y|=2a.

  1. При x=−2x=-2: 2+2∣y∣=2a⇒∣y∣=a−12+2|y|=2a \Rightarrow |y|=a-1. Уравнение имеет решения только при a≥1a\ge1, и тогда y=±(a−1)y=\pm(a-1), то есть точки (−2, a−1)(-2,\,a-1) и (−2, 1−a)(-2,\,1-a). Они различны при a>1a>1, а совпадают (дают одну точку) при a=1a=1.

  2. При x=yx=y: ∣y∣+2∣y∣=2a⇒3∣y∣=2a⇒∣y∣=2a3|y|+2|y|=2a \Rightarrow 3|y|=2a \Rightarrow |y|=\dfrac{2a}{3}, что возможно при a≥0a\ge0. Отсюда y=±2a3y=\pm\dfrac{2a}{3}, точки (2a3,2a3)\left(\dfrac{2a}{3},\dfrac{2a}{3}\right) и (−2a3,−2a3)\left(-\dfrac{2a}{3},-\dfrac{2a}{3}\right), совпадающие при a=0a=0.

Таким образом всего может быть максимум 4 точки: две из первой прямой и две из второй. Чтобы их было ровно 4 (без совпадений между собой), нужно a>1a>1 (иначе решений из первой группы меньше двух) и нужно исключить случай, когда точка (−2,−2)(-2,-2) (общая для обеих прямых) совпадает с одной из точек второй группы — это происходит при a=3a=3, потому что тогда −2a3=−2-\dfrac{2a}{3}=-2. При a=3a=3 количество различных решений уменьшается до 3, поэтому это значение нужно исключить.

В итоге при a>1a>1 и a≠3a\ne3 система имеет ровно 4 различных решения, то есть a∈(1;3)∪(3;+∞)a\in(1;3)\cup(3;+\infty).

Типичные ошибки

  • Не заметить, что уравнение x2−xy+2x−2y=0x^2-xy+2x-2y=0 разлагается на множители, и пытаться решать систему в общем виде.
  • Забыть проверить совпадение решений между двумя случаями (точка (−2,−2)(-2,-2)), что приводит к лишнему значению параметра a=3a=3 в ответе.
  • Ошибиться в условиях существования решений модульных уравнений (a≥1a\ge1 и a≥0a\ge0), включив в ответ значения, где решений меньше двух.
Непонятно?

Похожие задачи