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

ЕГЭ Математика (профиль)Задание 18Системы с параметром

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

 система выражений |2x плюс 3y| плюс |2x минус 3y| = 7, x в квадрате плюс y в квадрате = a в квадрате минус 4 минус 4y конец системы .

имеет хотя бы одно решение.

В подтеме 96 задач
Разбор
Главная идея: Первое уравнение задаёт прямоугольник, второе — окружность переменного радиуса с фиксированным центром; условие пересечения фигур сводится к сравнению радиуса с минимальным и максимальным расстояниями от центра до точек прямоугольника.
  1. Первое уравнение ∣2x+3y∣+∣2x−3y∣=7|2x+3y|+|2x-3y|=7 раскрываем по областям знаков выражений 2x+3y2x+3y и 2x−3y2x-3y. В каждой из четырёх областей модули снимаются со своим знаком, и получаются четыре прямые: x=±74x=\pm\dfrac74, y=±76y=\pm\dfrac76. Значит, график — прямоугольник ABCDABCD с вершинами A(7/4;7/6)A(7/4;7/6), B(7/4;−7/6)B(7/4;-7/6), C(−7/4;−7/6)C(-7/4;-7/6), D(−7/4;7/6)D(-7/4;7/6).

  2. Второе уравнение приводим к виду x2+(y+2)2=a2x^2+(y+2)^2=a^2 — это окружность с центром O(0;−2)O(0;-2) и радиусом r=∣a∣r=|a| (при a=0a=0 вырождается в точку).

  3. Система имеет решение, когда окружность пересекает (или касается) прямоугольник, то есть когда rr лежит между минимальным и максимальным расстоянием от центра OO до точек прямоугольника.

  4. Ближайшая точка прямоугольника к OO — точка (0;−7/6)(0;-7/6) на стороне BCBC, так как x=0x=0 попадает в отрезок [−7/4;7/4][-7/4;7/4]. Расстояние: ∣−2−(−7/6)∣=56|{-2-(-7/6)}|=\dfrac56.

  5. Самые дальние точки — верхние вершины AA и DD: расстояние (7/4)2+(2+7/6)2=4916+36136=188512\sqrt{(7/4)^2+(2+7/6)^2}=\sqrt{\dfrac{49}{16}+\dfrac{361}{36}}=\dfrac{\sqrt{1885}}{12}.

  6. Значит, пересечение есть при 56≤∣a∣≤188512\dfrac56\le|a|\le\dfrac{\sqrt{1885}}{12}, что равносильно объединению a∈[−188512;−56]∪[56;188512]a\in\left[-\dfrac{\sqrt{1885}}{12};-\dfrac56\right]\cup\left[\dfrac56;\dfrac{\sqrt{1885}}{12}\right].

Типичные ошибки

  • Неверное раскрытие модулей при построении графика первого уравнения, из-за чего получается не прямоугольник, а ромб или неверные границы.
  • Ошибка при выделении полного квадрата во втором уравнении и неверное определение центра окружности.
  • Нахождение только одного из двух критических расстояний (либо минимального, либо максимального), что даёт неполный ответ.
Непонятно?

Похожие задачи