Ровно два: {px²+py²=kxy; (x−a)²+(y−a)²=ρa⁴} — задание 19 ЕГЭ по профильной математике

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

Пример 1

Найдите все значения a, при каждом из которых система
5x2 + 5y2 = 26xy(x − a)2 + (y − a)2 = 26a4

имеет ровно два решения.

Показать ответ
{−2/13} ∪ {2/13}
Решение
Первая строка: 5x2 − 26xy + 5y2 = 0 ⟺ (y − 5x)(5y − x) = 0, то есть y = 5x или 5y = x.
Вторая — окружность с центром (a; a) и радиусом 26·a2.
Подстановка y = 5x даёт 26x2 − 12ax + 2a2 − 26a4 = 0; четверть дискриминанта равна a2(676a2 − 16), и для второй прямой знак дискриминанта тот же.
При |a| > 2/13 каждая прямая даёт по две точки (всего четыре), при 0 < |a| < 2/13 — ни одной, при a = 0 окружность вырождается в точку (0; 0) (одно решение). Ровно две точки — когда обе прямые касательные.
Ответ: {−2/13} ∪ {2/13}.

Пример 2

Найдите все значения a, при каждом из которых система
2x2 + 2y2 = 5xy(x − a)2 + (y − a)2 = 20a4

имеет ровно два решения.

Показать ответ
{−1/10} ∪ {1/10}
Решение
Первая строка: 2x2 − 5xy + 2y2 = 0 ⟺ (y − 2x)(2y − x) = 0, то есть y = 2x или 2y = x.
Вторая — окружность с центром (a; a) и радиусом 20·a2.
Подстановка y = 2x даёт 5x2 − 6ax + 2a2 − 20a4 = 0; четверть дискриминанта равна a2(100a2 − 1), и для второй прямой знак дискриминанта тот же.
При |a| > 1/10 каждая прямая даёт по две точки (всего четыре), при 0 < |a| < 1/10 — ни одной, при a = 0 окружность вырождается в точку (0; 0) (одно решение). Ровно две точки — когда обе прямые касательные.
Ответ: {−1/10} ∪ {1/10}.

Пример 3

Найдите все значения a, при каждом из которых система
2x2 + 2y2 = 5xy(x − a)2 + (y − a)2 = 5a4

имеет ровно два решения.

Показать ответ
{−1/5} ∪ {1/5}
Решение
Первая строка: 2x2 − 5xy + 2y2 = 0 ⟺ (y − 2x)(2y − x) = 0, то есть y = 2x или 2y = x.
Вторая — окружность с центром (a; a) и радиусом 5·a2.
Подстановка y = 2x даёт 5x2 − 6ax + 2a2 − 5a4 = 0; четверть дискриминанта равна a2(25a2 − 1), и для второй прямой знак дискриминанта тот же.
При |a| > 1/5 каждая прямая даёт по две точки (всего четыре), при 0 < |a| < 1/5 — ни одной, при a = 0 окружность вырождается в точку (0; 0) (одно решение). Ровно две точки — когда обе прямые касательные.
Ответ: {−1/5} ∪ {1/5}.

Пример 4

Найдите все значения a, при каждом из которых система
2x2 + 2y2 = 5xy(x − a)2 + (y − a)2 = 45a4

имеет ровно два решения.

Показать ответ
{−1/15} ∪ {1/15}
Решение
Первая строка: 2x2 − 5xy + 2y2 = 0 ⟺ (y − 2x)(2y − x) = 0, то есть y = 2x или 2y = x.
Вторая — окружность с центром (a; a) и радиусом 45·a2.
Подстановка y = 2x даёт 5x2 − 6ax + 2a2 − 45a4 = 0; четверть дискриминанта равна a2(225a2 − 1), и для второй прямой знак дискриминанта тот же.
При |a| > 1/15 каждая прямая даёт по две точки (всего четыре), при 0 < |a| < 1/15 — ни одной, при a = 0 окружность вырождается в точку (0; 0) (одно решение). Ровно две точки — когда обе прямые касательные.
Ответ: {−1/15} ∪ {1/15}.

Пример 5

Найдите все значения a, при каждом из которых система
3x2 + 3y2 = 10xy(x − a)2 + (y − a)2 = 10a4

имеет ровно два решения.

Показать ответ
{−1/5} ∪ {1/5}
Решение
Первая строка: 3x2 − 10xy + 3y2 = 0 ⟺ (y − 3x)(3y − x) = 0, то есть y = 3x или 3y = x.
Вторая — окружность с центром (a; a) и радиусом 10·a2.
Подстановка y = 3x даёт 10x2 − 8ax + 2a2 − 10a4 = 0; четверть дискриминанта равна a2(100a2 − 4), и для второй прямой знак дискриминанта тот же.
При |a| > 1/5 каждая прямая даёт по две точки (всего четыре), при 0 < |a| < 1/5 — ни одной, при a = 0 окружность вырождается в точку (0; 0) (одно решение). Ровно две точки — когда обе прямые касательные.
Ответ: {−1/5} ∪ {1/5}.

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.