Сайт репетитора по математике Фельдман Инны Владимировны. Профессиональные услуги репетитора по математике в Москве. Подготовка к ГИА и ЕГЭ, помощь отстающим.

Задача с параметром. Задание С5

Решим задачу из Задания С5 для  подготовки к ЕГЭ  по математике:

Найдите все значения параметра a,при каждом из которых уравнение ax+sqrt{-7-8x-x^2}=2a+3 имеет единственное решение.

Будем решать задачу графическим способом. Оставим корень слева, а все остальное перенесем вправо. Представим  наше уравнение в виде системы

delim{lbrace}{matrix{2}{1}{{y=2a-ax+3} {y=sqrt{-7-8x-x^2}} }}{ }

Построим график каждой функции и найдем, при каком значении параметра графики имеют единственную точку пересечения.

Первая функция: y=2a-ax+3

Вынесем a за скобку:

y=a(2-x)+3

y=-a(x-2)+3

График этой функции представляет из себя семейство прямых,  которые имеют различный коэффициент наклона  и общую точку с координатами (2;3):

Вторая функция: y=sqrt{-7-8x-x^2}

Преобразуем выражение под корнем - выделим полный квадрат:

sqrt{-7-8x-x^2}=sqrt{-7-(8x+x^2)}=sqrt{-7-(16+8x+x^2-16)}=sqrt{-7+16-{(x+4)}^2}=sqrt{9-{(x+4)}^2}

График функции y=sqrt{9-{(x+4)}^2} представляет из себя полуокружность с центром в точке (-4;0) и радиусом 3.

Определим, при каком коэффициенте наклона прямая имеет с полуокружностью одну точку пересечения:

Мы видим, что прямые, заключенные между прямыми AB и CB имеют с полуокружностью одну общую точку. Прямая AB  имеет одну общую точку, а прямая  CB - две. Прямая DB также имеет с полуокружностью одну общую точку.

Найдем коэффициенты наклона этих прямых. Для этого мы рассмотрим соответствующие прямоугольные треугольники:

Коэффициент наклона прямой  AB равен 1.

Коэффициент наклона прямой CB равен 3/9=1/3.

Коэффициент наклона прямой DB равен нулю.

Итак, прямая и полуокружность имеют одну общую точку, если 1/3<-a<=1 и a=0.

Умножим первое неравенство на -1 и получим

Ответ: -1<=a<-1/3; a=0

И.В. Фельдман, репетитор по математике.

Задача с параметром. Задание С5

Отзывов (39)

  1. Элла

    Здравствуйте, Инна Владимировна. Я уже два дня мучаюсь с аналогичным заданием: При каких значениях а уравнение а(х-3)+ 5= под корнем (6х-х^2) уравнеие имеет ровно два решения?. Я построила графики: полуокружность с центром (3;0) и радиусом , равным 3 и семейство прямых, проходящих через точку (3;5). Далее очень трудно сообразить. Я понимаю. что а=5/3 играет роль, но не доходит и все!! Голова пухнет. Если будет время и желание, буду Вам очень признательна за помощь. Я затрудняюсь показать семейство прямых с окружностью, не вижу, когда будут две общие точки этих графиков.Спасибо.

    • Инна

      Посмотри рисунок: http://pastenow.ru/AL4N
      В желтой области 2 решения
      Координаты точки D можно найти, например, через вектора: вектор CD перпенд вектору AD и |AD|=3

      • Элла

        Огромное Вам спасибо, Инна Владимировна! У меня такой же рисунок. Вот не понимаю и все тут.Координаты точек D и В нужны для того, чтобы составить уравнение касательных? Допустим, я составлю, правда не совсем соображу как найти координаты этих точек, а дальше?

        • Инна

          Координаты точки D можно найти, например, через вектора: вектор CD перпенд вектору AD и |AD|=3
          Пусть координаты точки D(x1;y1)
          Тогда координаты вектора CD(x1-3;y1-5)
          Координаты вектора AD(x1-3;y1-0)
          Скалярное произведение векторов (сумма произведений одноименных координат) равно нулю — запиши первое уравнение.
          Длина AD=3, то есть (x1-3)^2+(y1-0)^2=9 — второе уравнение
          Решим систему, получишь координаты точки D. Точка А симметрична этой точке относительно прямой х=3

  2. Марина

    Инна Владимировна, скажите, пожалуйста, откуда мы получаем, что график такого вида y=a(2-x)+3 — это семейство прямых и откуда мы берем эту точку, вокруг которой они вращаются?

    • Инна

      Прямая получается из прямой сдвигом на единиц вправо и на единиц вверх. То есть точка (0,0) переходит в точку k(a,b)y=kx$.

  3. Андрей Т

    Инна Владимировна, а почему мы не рассматриваем случай, когда а отрицательное число? Там будет прямая с наклоном в другую сторону, соответственно это даст нам еще один отрезок с решениями…

    • Андрей Т

      Все, понял, у вас по-другому получается, у меня точка В в другом месте(другое уравнение) и тогда там оба наклона подходят.

  4. Наталия

    Огромное спасибо за Вашу работу.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *