Найдите все значения a, при каждом из которых система уравнений {4x−y+a=0,2∣y∣−x2+4x=0 имеет ровно два различных решения.
Ваше решениедо 4 баллов
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение:
Рассмотрим исходную систему уравнений: {4x−y+a=02∣y∣−x2+4x=0
Выразим переменную y из первого уравнения и преобразуем второе: {y=4x+a∣y∣=21x2−2x
Второе уравнение задает геометрическое место точек, которое можно представить в виде совокупности двух функций в зависимости от знака y: ⎩⎨⎧y=4x+a{y≥0y=21x2−2x{y<0y=−21x2+2x
Проанализируем графики полученных функций.
Для первой параболы y=21x2−2x (при y≥0):
Абсцисса вершины: x0=2⋅0,52=2.
Ордината вершины: y0(2)=21⋅4−4=−2.
Для второй параболы y=−21x2+2x (при y<0):
Абсцисса вершины: x0=2⋅(−0,5)−2=2.
Ордината вершины: y0(2)=−2+4=2.
Определим точки пересечения графиков с осью Ox: 21x2−2x=0⇒x2−4x=0⇒x(x−4)=0.
Корни: x=0 и x=4.
Система будет иметь три решения в граничных случаях касания или прохождения прямой y=4x+a через характерные точки.
1) Случай касания прямой и «верхней» части графика (ветви параболы y=−0,5x2+2x): −0,5x2+2x=4x+a⇒−x2+4x=8x+2a⇒x2+4x+2a=0.
Условие касания — равенство дискриминанта нулю: D=16−8a=0⇒a=2.
2) Прохождение прямой через начало координат (0;0): 0=4⋅0+a⇒a=0.
3) Прохождение прямой через точку (4;0): 0=4⋅4+a⇒a=−16.
4) Случай касания прямой и «нижней» части графика (ветви параболы y=0,5x2−2x): 0,5x2−2x=4x+a⇒x2−4x=8x+2a⇒x2−12x−2a=0.
Приравняем дискриминант к нулю: D=144+8a=0⇒8a=−144⇒a=−18.
Анализируя взаимное расположение прямой и кривых, получаем искомые интервалы для параметра.