Единственное решение: отрезок F₁F₂ и горизонталь — задание 19 ЕГЭ по профильной математике

Системы «две кривые»: точки, прямые, окружности. 5 примера с ответом и проверкой.

Пример 1

Найдите все неотрицательные значения a, при каждом из которых система
(x + 1)² + y² + x² + (y − a)² = 1 + a²5y = |6 − a2|

имеет единственное решение.

Показать ответ
[1; 6]
Решение
Обозначим F1(−1; 0) и F2(0; a). Тогда |F1F2| = 1 + a² — ровно правая часть первого уравнения, а сумма расстояний до двух точек равна расстоянию между ними только на ОТРЕЗКЕ F1F2.
Вторая строка — горизонтальная прямая y = |6 − a2| : 5, её высота неотрицательна.
При a > 0 отрезок не горизонтален, и его ординаты пробегают [0; a] по одному разу, поэтому общая точка ровно одна ⟺ |6 − a2| ≤ 5a.
Раскрывая модуль: a2 − 5a − 6 ≤ 0 и a2 + 5a − 6 ≥ 0, то есть 1 ≤ a ≤ 6.
Ответ: [1; 6].

Пример 2

Найдите все неотрицательные значения a, при каждом из которых система
(x + 1)² + y² + x² + (y − a)² = 1 + a²6y = |16 − a2|

имеет единственное решение.

Показать ответ
[2; 8]
Решение
Обозначим F1(−1; 0) и F2(0; a). Тогда |F1F2| = 1 + a² — ровно правая часть первого уравнения, а сумма расстояний до двух точек равна расстоянию между ними только на ОТРЕЗКЕ F1F2.
Вторая строка — горизонтальная прямая y = |16 − a2| : 6, её высота неотрицательна.
При a > 0 отрезок не горизонтален, и его ординаты пробегают [0; a] по одному разу, поэтому общая точка ровно одна ⟺ |16 − a2| ≤ 6a.
Раскрывая модуль: a2 − 6a − 16 ≤ 0 и a2 + 6a − 16 ≥ 0, то есть 2 ≤ a ≤ 8.
Ответ: [2; 8].

Пример 3

Найдите все неотрицательные значения a, при каждом из которых система
(x + 4)² + y² + x² + (y − a)² = 16 + a²2y = |24 − a2|

имеет единственное решение.

Показать ответ
[4; 6]
Решение
Обозначим F1(−4; 0) и F2(0; a). Тогда |F1F2| = 16 + a² — ровно правая часть первого уравнения, а сумма расстояний до двух точек равна расстоянию между ними только на ОТРЕЗКЕ F1F2.
Вторая строка — горизонтальная прямая y = |24 − a2| : 2, её высота неотрицательна.
При a > 0 отрезок не горизонтален, и его ординаты пробегают [0; a] по одному разу, поэтому общая точка ровно одна ⟺ |24 − a2| ≤ 2a.
Раскрывая модуль: a2 − 2a − 24 ≤ 0 и a2 + 2a − 24 ≥ 0, то есть 4 ≤ a ≤ 6.
Ответ: [4; 6].

Пример 4

Найдите все неотрицательные значения a, при каждом из которых система
(x + 4)² + y² + x² + (y − a)² = 16 + a²4y = |21 − a2|

имеет единственное решение.

Показать ответ
[3; 7]
Решение
Обозначим F1(−4; 0) и F2(0; a). Тогда |F1F2| = 16 + a² — ровно правая часть первого уравнения, а сумма расстояний до двух точек равна расстоянию между ними только на ОТРЕЗКЕ F1F2.
Вторая строка — горизонтальная прямая y = |21 − a2| : 4, её высота неотрицательна.
При a > 0 отрезок не горизонтален, и его ординаты пробегают [0; a] по одному разу, поэтому общая точка ровно одна ⟺ |21 − a2| ≤ 4a.
Раскрывая модуль: a2 − 4a − 21 ≤ 0 и a2 + 4a − 21 ≥ 0, то есть 3 ≤ a ≤ 7.
Ответ: [3; 7].

Пример 5

Найдите все неотрицательные значения a, при каждом из которых система
(x + 4)² + y² + x² + (y − a)² = 16 + a²6y = |40 − a2|

имеет единственное решение.

Показать ответ
[4; 10]
Решение
Обозначим F1(−4; 0) и F2(0; a). Тогда |F1F2| = 16 + a² — ровно правая часть первого уравнения, а сумма расстояний до двух точек равна расстоянию между ними только на ОТРЕЗКЕ F1F2.
Вторая строка — горизонтальная прямая y = |40 − a2| : 6, её высота неотрицательна.
При a > 0 отрезок не горизонтален, и его ординаты пробегают [0; a] по одному разу, поэтому общая точка ровно одна ⟺ |40 − a2| ≤ 6a.
Раскрывая модуль: a2 − 6a − 40 ≤ 0 и a2 + 6a − 40 ≥ 0, то есть 4 ≤ a ≤ 10.
Ответ: [4; 10].

Другие темы задания №19

Нужен репетитор по математике?

Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.

Репетиторы по математике

Подбор репетитора

Напишите, что нужно, — команда Precettore подберёт репетитора и свяжется с вами.

Готовьтесь к ЕГЭ по профильной математике в Precettore

Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.