πЕГЭ · ИИ-репетитор12 предметов · задания ФИПИ
Главная → Математика (профиль) → Задания №18 → Задание m18-02

Задание №18 ЕГЭ Математика (профиль): разбор и критерии

Ответ на это задание — развёрнутое решение. В тренажёре его проверяет ИИ по официальным критериям ФИПИ, а здесь есть эталонное решение из банка.

Условие

Известно, что значение параметра а таково, что система:

система: 2 ^ (ln y) = 4 ^ (|x|); log₂ (x ^ (4) y² + 2a²) = log₂ (1 − ax² y²) + 1.

имеет единственное решение. Найдите это значение параметра a и решите систему при найденном значении параметра.

Подсказки — как подойти к решению

  1. Из первого уравнения вырази y через x и подставь во второе — получится уравнение относительно x².
  2. Единственность решения удобно искать через замену t = x²: у получившегося уравнения должен быть ровно один неотрицательный корень.

Решение

Из первого уравнения системы получаем

2 ^ (ln y) = 4 ^ (|x|) ⇔ y = e ^ (2|x|).

Заметим, что если пара (x; y) — решение системы, то пара (−x; y) — также решение этой системы. Поскольку имеет единственное решение, то этим решением может быть только пара (0;y). Таким образом, x = 0 и из второго уравнения получаем:

log₂ (2a²) = log₂ 1 + 1 ⇔ log₂ (2a²) = 1 ⇔ 2a² = 2 ⇔ a = 1, или a = − 1.

Проверим, действительно ли при найденных значениях a имеет единственное решение.

1. Если a = 1, то второе уравнение системы имеет единственное решение:

log₂ (x ^ (4) y² + 2) = log₂ (1 − x² y²) + 1 ⇔ x ^ (4) y² + 2 = 2 − 2x² y² ⇔ y² (x ^ (4) + 2x²) = 0 при y > 0 ⇔ x = 0. log₂ (x ^ (4) y² + 2) = log₂ (1 − x² y²) + 1 ⇔

⇔ x ^ (4) y² + 2 = 2 − 2x² y² ⇔ y² (x ^ (4) + 2x²) = 0 при y > 0 ⇔ x = 0. log₂ (x ^ (4) y² + 2) = log₂ (1 − x² y²) + 1 ⇔

⇔ x ^ (4) y² + 2 = 2 − 2x² y² ⇔

⇔ y² (x ^ (4) + 2x²) = 0 при y > 0 ⇔ x = 0.

Тогда y = e ^ (0) = 1, а значит, пара (0; 1) является единственным решением системы.

2. Если a = − 1, то второе уравнение системы имеет три решения:

log₂ (x ^ (4) y² + 2) = log₂ (1 + x² y²) + 1 ⇔ x ^ (4) y² + 2 = 2 + 2x² y² ⇔

⇔ y² (x ^ (4) − 2x²) = 0 при y > 0 ⇔ x² (x² − 2) = 0 ⇔ x = 0, или x = √(2), или x = − √(2). log₂ (x ^ (4) y² + 2) = log₂ (1 + x² y²) + 1 ⇔

⇔ x ^ (4) y² + 2 = 2 + 2x² y² ⇔ y² (x ^ (4) − 2x²) = 0 при y > 0 ⇔

при y > 0 ⇔ x² (x² − 2) = 0 ⇔ x = 0, или x = √(2), или x = − √(2).

Каждому из найденных значений x соответствует значение y = e ^ (2|x|), а потому имеет три решения.

Ответ: имеет единственное решение (0;1) при a = 1.

Критерии оценивания ФИПИ

Критерий (до 4 баллов)Балл
Обоснованно получен верный ответ.4
Рассмотрены все возможные случаи. Получен верный ответ, но решение либо содержит пробелы, либо вычислительную ошибку или описку.3
Рассмотрены все возможные случаи. Получен ответ, но решение содержит ошибки.2
Рассмотрены некоторые случаи. Для рассмотренных случаев получен ответ, возможно неверный из-за ошибок.1
Все прочие случаи.0
Максимальное количество баллов4

Типичные ошибки

Решить это задание в тренажёре

В тренажёре: подсказки по шагам, разбор твоей ошибки ИИ-репетитором (он не даёт готовый ответ), повторение ошибок по интервалам и общий прогресс. Все задания №18 по профильной математике · Разбор темы №18 с нуля