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

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 18Системы с параметром

Найдите все значения a, при каждом из которых система

 система выражений x в квадрате плюс y в квадрате = 8|x минус y| плюс 8|a|, x плюс y = a конец системы .

имеет нечётное число различных решений.

В подтеме 96 задач
Разбор
Главная идея: Система симметрична относительно перестановки xx и yy, поэтому решения разбиваются на пары, кроме решений с x=yx=y; нечётность общего числа решений равносильна нечётности числа решений с x=yx=y.

Обозначим уравнения системы: x2+y2=8∣x−y∣+8∣a∣x^2+y^2=8|x-y|+8|a| и x+y=ax+y=a. Заметим, что если пара (x;y)(x;y) удовлетворяет системе, то и пара (y;x)(y;x) тоже подходит — оба уравнения не меняются при замене x↔yx\leftrightarrow y, так как ∣x−y∣=∣y−x∣|x-y|=|y-x|, а сумма x+yx+y симметрична. Значит все решения разбиваются на пары (x;y)(x;y) и (y;x)(y;x), кроме тех случаев, когда x=yx=y — такая пара самодостаточна и даёт ровно одно решение, не имеющее партнёра.

Число решений с x≠yx\neq y всегда чётно (они идут парами), поэтому общее число решений нечётно тогда и только тогда, когда число решений вида (x;x)(x;x) нечётно.

Подставим y=xy=x в систему: 2x2=8∣a∣,2x=a.2x^2=8|a|,\qquad 2x=a. Из второго уравнения a=2xa=2x, значит ∣a∣=2∣x∣|a|=2|x|. Подставляя в первое: 2x2=8⋅2∣x∣  ⇒  x2=8∣x∣  ⇒  ∣x∣(∣x∣−8)=0.2x^2=8\cdot 2|x| \;\Rightarrow\; x^2=8|x| \;\Rightarrow\; |x|(|x|-8)=0. Отсюда ∣x∣=0|x|=0 или ∣x∣=8|x|=8, то есть x=0, x=8, x=−8x=0,\ x=8,\ x=-8.

Каждому значению xx соответствует единственное a=2xa=2x: при x=0x=0 получаем a=0a=0; при x=8x=8 — a=16a=16; при x=−8x=-8 — a=−16a=-16. Для каждого из этих aa уравнение даёт ровно одно решение вида (x;x)(x;x) — то есть нечётное (равное 1) количество «диагональных» решений, что гарантирует нечётность общего числа решений системы.

Для всех остальных значений aa уравнение x2=8∣x∣x^2=8|x|, a=2xa=2x не имеет решений (то есть диагональных решений 0 — чётное число), поэтому общее число решений системы для них чётно. Значит искомые значения параметра — только найденные три.

Типичные ошибки

  • Забывают проверить симметрию системы относительно x↔yx\leftrightarrow y и не сводят задачу к анализу решений с x=yx=y.
  • Неправильно раскрывают модуль ∣x−y∣|x-y| или ∣a∣|a| при подстановке y=xy=x, теряя часть корней уравнения ∣x∣(∣x∣−8)=0|x|(|x|-8)=0.
  • Не проверяют, что для найденных aa действительно получается ровно одно (нечётное) диагональное решение, и не исключают случаи, когда остальные значения aa дают чётное число решений.
Непонятно?

Похожие задачи