Две окружности в задаче с параметром
Система из двух уравнений окружностей имеет столько решений, сколько общих точек у окружностей. Это число зависит только от расстояния между центрами и радиусов и . Если параметр меняет радиус или двигает центр, условие на превращается в уравнение или неравенство для параметра.
Сравните d с R + r и R − r
Окружности с радиусами и расстоянием между центрами : две общие точки при , одна при или , ни одной при или (все положения).
- Выделите полные квадраты и найдите центры и радиусы (уравнение окружности). Радиус окружности равен .
- Найдите ; если движется центр, зависит от параметра.
- Запишите условие задачи через , , и решите его относительно параметра.
- Модуль в уравнении даёт несколько окружностей: сравните подвижную окружность с каждой и сложите общие точки.
Параметр в радиусе
Если параметр стоит только в радиусе, центры неподвижны и — число. Пусть центр растущей окружности лежит вне неподвижной. Тогда при росте радиуса общих точек сначала нет, затем внешнее касание, две точки, внутреннее касание и снова ни одной точки.
Для радиус равен , поэтому условия получаются с модулем: две общие точки — . При уравнение задаёт одну точку — центр, её проверяют отдельно.
Радиус и центр меняются с параметром
Пример задания
Открытый банк ФИПИ
Найдите все значения при каждом из которых система уравнений
имеет ровно два различных решения.
Параметр в центре
Если параметр стоит в координатах центра, центр движется по линии, обычно по прямой, а зависит от параметра. Запишите по формуле расстояния и решите уравнения и : они дают положения касания. Между ними — две общие точки, за ними — ни одной.
При окружности концентричны: при общих точек нет, при окружности совпадают и решений бесконечно много.
Пример
Найдите все значения , при каждом из которых система имеет единственное решение.
- 1.Вторая окружность: центр , . Первая: центр на прямой , .
- 2..
- 3.Единственное решение — касание: или .
- 4.: . : .
- 5.При малая окружность внутри большой, при — две общие точки, при — ни одной.
Ответ: ,
Несколько окружностей из одного уравнения
Уравнение задаёт две окружности, симметричные относительно оси : при — с центром , при — с центром (раскрытие модуля). Проверьте, что каждая окружность целиком лежит в своей полуплоскости.
Подвижную окружность сравнивают с каждой отдельно и складывают общие точки. Ровно одно решение — касание с одной окружностью и ни одной общей точки с другой. Значения, при которых касание с одной окружностью совпадает с пересечением другой, не подходят.
Пример
Найдите все положительные значения , при каждом из которых система имеет единственное решение.
- 1.При первое уравнение — окружность с центром и радиусом 3, при — окружность с центром и радиусом 3. Обе лежат в своих полуплоскостях целиком: и .
- 2.Второе уравнение при — окружность с центром и радиусом .
- 3., .
- 4. и касаются при и , имеют две общие точки при . и касаются при и , имеют две общие точки между этими значениями.
- 5.Так как , получаем .
- 6.: касание с , с общих точек нет — подходит. : пересекает в двух точках — не подходит. : пересекает — не подходит. : с общих точек нет — подходит.
Ответ: ,
Проверьте себя
00