Алгебра
Задачи с параметром

Графический метод в задаче 19

Никольский «Алгебра 10–11»
Суть
  • План: преобразовать так, чтобы параметр остался в ОДНОЙ части, — слева фиксированная кривая, справа семейство (обычно прямые или окружности).
  • Семейство y=ay = a — горизонтальные прямые: число решений — сколько раз горизонталь режет график. Ответ читается по высотам экстремумов.
  • Семейство y=kx+ay = kx + a — параллельные прямые; критические положения — касание кривой и прохождение через угловые/граничные точки.
  • x2+y2=a2x^2 + y^2 = a^2 или ∣x∣+∣y∣=a|x| + |y| = a — окружности/ромбы с растущим радиусом; критические положения — касание внутренней фигуры.
  • Уравнения с модулем — график по кускам: y=∣f(x)∣y = |f(x)| отражает низ вверх; y=f(∣x∣)y = f(|x|) зеркалит правую половину налево.
  • Проверить картинку можно в МатЛабе: графопостроитель со слайдером aa показывает всё семейство живьём.
Типичные ошибки
  • Пропускают критические положения касания — их находят через дискриминант или расстояние до центра.
  • Неточно строят график с модулем — сначала базовый график, потом отражение.
  • Считают решения на рисунке и забывают про граничные значения aa (включать или нет — проверять отдельно).
Разобранные примеры
При каких aa прямая y=ay=a имеет ровно одну общую точку с окружностью x2+y2=4x^2+y^2=4?разбор
  1. Окружность радиуса 22 с центром в начале координат; y=ay=a — горизонтальная прямая.
  2. Одна общая точка бывает только при касании: сверху a=2a=2, снизу a=−2a=-2.
  3. При −2<a<2-2<a<2 точек две, при ∣a∣>2|a|>2 — ни одной.
Ответ: a=±2a=\pm2
Сколько решений имеет система y=∣x∣y=|x|, y=ay=a при a=3a=3?разбор
  1. График y=∣x∣y=|x| — «галочка» с вершиной в начале координат.
  2. Горизонтальная прямая y=3y=3 выше вершины, значит пересечёт обе ветви.
  3. Два решения: x=3x=3 и x=−3x=-3.
Ответ: 22 решения