Найти все значения параметра а, при каждом из которых система уравнений имеет ровно четыре различных решения. Пожалуйста подробно, с описанием действий
Построим графики в плоскости Ots. Со вторым уравнением все понятно - это четверть окружности с центром в начале координат и переменным радиусом. Разбираемся с первым уравнением. Из разных вариантов его записи можно подцепить следующие факты:
· 1 - √s = √t ⇒ 1 - √s ≥ 0 ⇔ s ∈ [0,1]
· 1 - √t = √s ⇒ 1 - √t ≥ 0 ⇔ t ∈ [0,1]
· √t + √s = 1 ⇒ график симметричен относительно прямой s = t (от перемены t и s местами, уравнение не меняется)
· s = (1 - √t)² ≤ 1 - √t ≤ 1 - t (график лежит ниже прямой s = 1 - t)
Еще можно подобрать точки:
· t = 0 ⇒ s = 1
· s = 0 ⇒ t = 1
· s = 1/4 ⇒ t = 1/4
Делаем эскизы графиков (см. картинку). Имеем 5 случаев.
1) Одно решение (1/4, 1/4) ⇒ обратная замена даст 4 решения
2) Два решения (1, 0), (0, 1) ⇒ обратная замена даст 4 решения
3) Нет решений
4) Два решения (a, b), (b, a); a≠b, a≠0, b≠0 ⇒ 8 решений
Answers & Comments
[tex]\sf \displaystyle \left \{ {{1-\sqrt{|y-7|}=\sqrt{3|x|}} \atop {9x^2+y^2=14y-49-2a}} \right.[/tex]
Рассмотрим второе уравнение системы.
[tex]\sf \displaystyle 9x^2+(y^2-14y+49)=-2a \\ (3x)^2+(y-7)^2=-2a[/tex]
Так как знак числа под квадратом не важен, можем добавить модули.
[tex]\sf \displaystyle (3|x|)^2+(|y-7|)^2=-2a[/tex]
Замена: t = 3|x|, s = |y-7|; t,s ≥ 0. Возвращаемся к системе.
[tex]\sf \displaystyle \left \{ {{1-\sqrt{s}=\sqrt{t}} \atop {t^2+s^2=-2a}} \right.[/tex]
Построим графики в плоскости Ots. Со вторым уравнением все понятно - это четверть окружности с центром в начале координат и переменным радиусом. Разбираемся с первым уравнением. Из разных вариантов его записи можно подцепить следующие факты:
· 1 - √s = √t ⇒ 1 - √s ≥ 0 ⇔ s ∈ [0,1]
· 1 - √t = √s ⇒ 1 - √t ≥ 0 ⇔ t ∈ [0,1]
· √t + √s = 1 ⇒ график симметричен относительно прямой s = t (от перемены t и s местами, уравнение не меняется)
· s = (1 - √t)² ≤ 1 - √t ≤ 1 - t (график лежит ниже прямой s = 1 - t)
Еще можно подобрать точки:
· t = 0 ⇒ s = 1
· s = 0 ⇒ t = 1
· s = 1/4 ⇒ t = 1/4
Делаем эскизы графиков (см. картинку). Имеем 5 случаев.
1) Одно решение (1/4, 1/4) ⇒ обратная замена даст 4 решения
2) Два решения (1, 0), (0, 1) ⇒ обратная замена даст 4 решения
3) Нет решений
4) Два решения (a, b), (b, a); a≠b, a≠0, b≠0 ⇒ 8 решений
5) Нет решений
Для случаев 1) и 2):
[tex]\sf \displaystyle R_1=\sqrt{\left(\frac{1}{4}\right)^2+\left(\frac{1}{4}\right)^2}=\frac{\sqrt{2}}{4} \\ R_2=\sqrt{0^2+1^2}=1[/tex]
Осталось перейти к a.
[tex]\sf \displaystyle R=\sqrt{-2a} \\ \\ \sqrt{-2a}=\frac{\sqrt{2}}{4} \ \ \Leftrightarrow \ \ a=-\frac{1}{16} \\ \\ \sqrt{-2a}=1 \ \ \Leftrightarrow \ \ a=-\frac{1}{2}[/tex]
Ответ: a = -1/2; a = -1/16.