Чтобы найти наибольшее значение параметра \( a \), при котором система уравнений имеет ровно одно решение, начнем с анализа отдельно каждого уравнения.
Первое уравнение: \( |x - 100| + |y - 100| = 25 \) описывает ромб с центром в точке (100, 100) и длиной диагонали 50 (поскольку сумма отклонений от (100,100) равна 25). Вершины ромба находятся в точках:
- \( (100, 125) \)
- \( (100, 75) \)
- \( (125, 100) \)
- \( (75, 100) \)
Второе уравнение: \( y - ax + 10a = 10 \) можно переписать в виде \( y = ax - 10a + 10 \). Это уравнение представляет собой прямую, наклон которой определяется параметром \( a \).
Для того чтобы система имела ровно одно решение, прямая должна касаться ромба только в одной точке. Это произойдет, если прямая будет касаться одной из сторон ромба, но не пересекать его.
Решим уравнение, приравняв выражение для \( y \) к уравнению прямой для одной из сторон ромба. Рассмотрим первую сторону ромба, которая соединяет точки \( (100, 125) \) и \( (125, 100) \).
Уравнение этой стороны может быть представлено такого вида: \[ y = -x + 225 \]
Теперь равняем выражение из второго уравнения: \[ ax - 10a + 10 = -x + 225 \]
Преобразуем это уравнение: \[ (a + 1)x = 225 + 10a - 10 \] \[ (a + 1)x = 215 + 10a \] \[ x = \frac{215 + 10a}{a + 1} \]
Теперь, чтобы прямая касалась стороны ромба, необходимо, чтобы система уравнений имела одно решение. Для этого необходимо, чтобы возникла ситуация, при которой прямая касается параллельной стороны ромба.
Расмотрим вторую сторону, проходящую через точки \( (100, 75) \) и \( (125, 100) \). Уравнение этой линии выглядит: \[ y = x - 75 \]
Приравняем \( ax - 10a + 10 = x - 75 \): \[ (ax - x) = -10a + 10 + 75 \] \[ (a - 1)x = -10a + 85 \] \[ x = \frac{-10a + 85}{a - 1} \]
Чтобы найти значение \( a \), при котором будет одна точка пересечения, мы определяем условия касания между прямой и ромбом. При нахождении производной и установления равенства (должно быть касательное).
При анализе можно установить, что прямые пересекаются в точке касания, что требует, чтобы значение \( a \) было между 2 и 5:
Наибольшее значение \( a \) для одного решения: \[ a = 5 \]
Таким образом, наибольшее значение параметра \( a \), при котором система уравнений имеет ровно одно решение, составляет 5.
