Решение:
Рассмотрим данную систему уравнений:
{6⋅2∣x∣+7∣x∣+1=6y+7x2+ax2+y2=1
Заметим важную особенность первого уравнения. Если мы заменим x на −x, выражение не изменится, так как ∣−x∣=∣x∣ и (−x)2=x2. Второе уравнение также инвариантно относительно знака x. Это означает, что если пара чисел (x0;y0) является решением системы, то и пара (−x0;y0) тоже будет её решением.
Для того чтобы решение было единственным, необходимо, чтобы x0=−x0, то есть x=0.
Подставим x=0 в систему, чтобы найти потенциальные значения параметра a:
{6⋅20+7⋅0+1=6y+7⋅0+a02+y2=1
Из второго уравнения получаем y2=1, откуда y=1 или y=−1.
Теперь определим значения a из первого уравнения, которое приняло вид 7=6y+a:
1) При y=1:
7=6⋅1+a⇒a=1. В этом случае мы имеем точку (0;1).
2) При y=−1:
7=6⋅(−1)+a⇒a=13. Здесь получаем точку (0;−1).
Необходимо проверить, будет ли решение единственным при найденных значениях a.
Исследование случая a=1:
Система принимает вид:
{6⋅2∣x∣+7∣x∣+1=6y+7x2+1x2+y2=1
Из второго уравнения следует, что x2≤1 и y2≤1, то есть ∣x∣≤1 и ∣y∣≤1.
Выразим y из первого уравнения:
6y=6⋅2∣x∣+7∣x∣−7x2⇒y=2∣x∣+67∣x∣(1−∣x∣)
Так как ∣x∣≥0, то 2∣x∣≥1. Учитывая, что ∣x∣≤1, величина (1−∣x∣) неотрицательна, а значит и дробь 67∣x∣(1−∣x∣)≥0.
Следовательно, y≥1. Но из условия y2≤1 мы знаем, что y≤1. Единственное возможное значение y=1.
Подставив y=1 во второе уравнение x2+1=1, находим x=0. Значит, при a=1 решение (0;1) действительно единственное.
Исследование случая a=13:
Система выглядит так:
{6⋅2∣x∣+7∣x∣+1=6y+7x2+13x2+y2=1
Выразим y:
y=2∣x∣+67∣x∣(1−∣x∣)−2
Проверим наличие других решений, например, при x=1:
y=21+67⋅1⋅(1−1)−2=2+0−2=0.
Проверим точку (1;0) по второму уравнению: 12+02=1. Равенство верно.
Так как при a=13 система имеет как минимум решения (0;−1), (1;0) и (в силу четности) (−1;0), условие единственности не выполняется.
Таким образом, подходит только a=1.
Ответ: 1
Источник: ФИПИ