Задание:
Найдите все значения а, при которых система уравнений имеет ровно три решения.
Решение:
Уравнение (x + 1)2 = (y − 2)2 равносильно совокупности двух уравнений
Множество решений этой совокупности совпадает с множеством всех точек, лежащих на двух прямых: y = x + 3 и y = −x + 1. Заметим, что эти прямые проходят через точку (−1; 2), так как система имеет единственное решение (−1; 2).
При каждом значении a множеством решений второго уравнения системы
(x + 1)2 + (y − a)2 = 3a2 − 2a + 4 будет множество всех точек окружности с центром в точке (−1; a), лежащей на прямой x = −1, и радиусом (заметим, что 3a2 − 2a + 4 > 0 для любого a).
Указанные окружности будут иметь ровно три общие точки с парой указанных выше пересекающихся прямых в том и только том случае, когда окружности проходят через точку пересечения прямых.
В таком случае точка (−1; 2) лежит на окружности, значит, верно равенство (−1 + 1)2 + (2 − a)2 = 3a2 − 2a + 4. Отсюда получаем: 4 − 4a + a2 = 3a2 − 2a + 4; 2a2 + 2a = 0; 2a * (a + 1) = 0; a = 0 или a = −1.
Ответ: −1; 0.