Найдите все значения a, при каждом из которых система уравнений {(x2+y2+4x)⋅2x+y+6=0,y=x+a имеет ровно два различных решения.
Ваше решениедо 4 баллов
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение:
Рассмотрим исходную систему уравнений: {(x2+y2+4x)⋅2x+y+6=0y=x+a
Первое уравнение распадается на совокупность при условии соблюдения области определения (под коренное выражение должно быть неотрицательным): ⎩⎨⎧[x2+4x+y2=02x+y+6=0y=x+a2x+y+6≥0
Преобразуем уравнение окружности, выделив полный квадрат, и выразим y из условия для корня: ⎩⎨⎧[(x+2)2+y2=4y=−2x−6y=x+ay≥−2x−6
Графиком первого уравнения совокупности является окружность с центром в точке (−2;0) и радиусом R=2. Второе уравнение — это прямая y=−2x−6. Условие y≥−2x−6 задает полуплоскость выше этой прямой.
Для построения прямой y=−2x−6 воспользуемся контрольными точками:
x
0
-2
y
-6
-2
Проанализируем количество решений в зависимости от параметра a, который отвечает за сдвиг прямой y=x+a.
1. Найдем значение a, при котором прямая y=x+a (или x−y+a=0) касается окружности в нижней части. Используем формулу расстояния от центра (−2;0) до прямой, которое должно быть равно радиусу 2: 2=12+(−1)2∣1⋅(−2)−1⋅0+a∣ ∣a−2∣=22
Отсюда получаем два значения: a−2=22⇒a=22+2 a−2=−22⇒a=2−22
Значение a=2−22 соответствует первому случаю касания, а a=22+2 — четвертому (верхнему) случаю касания.
2. Определим точки пересечения окружности (x+2)2+y2=4 и граничной прямой y=−2x−6: (x+2)2+(−2x−6)2=4 x2+4x+4+4x2+24x+36=4 5x2+28x+36=0
Вычислим дискриминант: D=282−4⋅5⋅36=784−720=64.
Корни уравнения: x1=10−28+8=−2 x2=10−28−8=−3,6
Соответствующие значения y:
Для x=−2: y=−2(−2)−6=−2.
Для x=−3,6: y=−2(−3,6)−6=1,2.
Теперь найдем значения параметра a для этих точек, подставив их в y=x+a:
Для точки (−2;−2): −2=−2+a⇒a=0.
Для точки (−3,6;1,2): 1,2=−3,6+a⇒a=4,8.
Объединяя полученные результаты и учитывая область допустимых значений (часть окружности, лежащую выше прямой), получаем искомые значения параметра.