Найдите все значения параметра a, при которых система имеет единственное решение"

0 голосов
29 просмотров

Найдите все значения параметра a, при которых система \left \{ {{|3*x-y+2| \leq12 } \atop {(x-3*a)^{2} + (y+a)^{2}=3*a+4}} \right. имеет единственное решение"


Математика (12 баллов) | 29 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов

Тут считать придется очень много. И желательно правильно. Сначала надо разобраться что к чему. Надо нарисовать первое н-во системы. Тут стоит модуль и знак меньше. По определению модуля:
-12 \leq 3x-y+2 \leq 12
Значит у нас будут 2 графика, но нам нужно будет сделать не совокупность, а систему, т.е. будет 1 промежуток. Где стоит -12 получается следующее:
3x-y+2 \geq -12 \\ y \leq 3x+14      (1)
Где стоит 12:
3x-y+2 \leq 12 \\ y \geq 3x-10        (2)
Чтобы нарисовать неравенство, надо нарисовать равенство. Сейчас попробую... 
Как-то так. Ваши два графика. Интересует нас область которая между ними (я показал ее такими желтыми палочками). Также я нарисовал круг, который является 2 частью исходной системы. При а=0 он будет выглядеть именно так. Теперь ключевой момент. Точка вершины вашего "круга" будет ходить по прямой y=-x/3. Считается это так: при а=1 точки вершины: y=-1. x=3. тогда y=-x/3. Нам это важно, потому что нам надо знать, куда "поедет кружок". Чтобы было одно решение, кружок должен касаться одного из графиков неравенств. Просто потому, что при а=0 решений бесконечно много. Теперь придется это считать. Окружность касается прямой, когда дискриминант равен нулю. Рассмотрим касание левой прямой и окружности. Подставим значение y из (1) в уравнение окружности:
(x-3a)^{2} + (3x-10-a)^{2} =3a+4 \\ 10 x^{2} -60x+10 a^{2} -23a+96=0 \\ D/4=900-100 a^{2} +230a-960=10(-10 a^{2} +23a-6)=0 \\ a=2;0,3
Формулу подсчета D/4 (если не знаете) можно легко найти в источниках. 
Теперь второй случай. Делаем то же самое, но с (2):
(x-3a)^{2} + (3x+14+a)^{2} =3a+4 \\ 10 x^{2} +84x+10 a^{2} +25a+192=0 \\ D/4=1764-100 a^{2} -250a-1920=-2(50 a^{2} +125a+78)=0 \\ a=-1,5;-1.
Теперь у нас есть 4 значения а, но подходят не все. Если а=2, то вроде как все нормально, подходит. Если а=0,3, то мало что изменится (даже на моем горе-рисунке), не подходит. Из второй серии нам ничего не подходит, потому что:
Радиус больше(или равен) нуля. А у нас 3а+4 меньше нуля при а=-1,5. При а=-1 касание будет внутренним. Ответ:а=2.


image
(460 баллов)