Укажите координаты всех точек оси Oy, имеющих положительные ординаты, обладающие тем свойством, что касательные, проведенные через каждую из таких точек к графику функции
высекают на оси абсцисс отрезок длины 
Решение. Пусть
— искомая точка оси Oy, при
Найдем точку N на графике функции с абсциссой
такую, что она является точкой касания касательной и графика. Производная данной функции есть
Нетрудно видеть, что уравнение касательной NM

Обозначим точку пересечения касательной с осью
Ox через

Из (1) следует, что

Поскольку точка
N находится на графике данной функции, то

Так как, в силу (2) нам достаточно знать величину

найдем из (3) эту величину


Таким образом, при любом t>0 имеются две касательные, пересекающие ось
Ox в соответствующих точках

и

где в силу (2) и (4)

(Факт наличия двух касательных легко подтверждается геометрически, с помощью графика функции).
Высекаемый на оси абсцисс отрезок
а его длина есть

(проще всего воспользоваться формулой разности квадратов). По условию

(значение

не удовлетворяет условию задачи).
Ответ: 
Приведем другое решение.
В данном способе производная не используется. Пусть
— искомая точка,
Уравнение касательной к графику данной функции, проходящей через точку M, есть
(при этом k \ne 0, — касательная должна пересекать ось абсцисс). Поскольку график данной функции гипербола, воспользуемся следующим фактом: любая наклонная касательная к гиперболе
имеет с совокупностью ее обеих ветвей единственную общую точку — точку касания. Отсюда следует, что следующее уравнение имеет единственное решение по x

Дискриминант квадратного уравнение (1)

Критерий единственного решения квадратного уравнения — равенство нулю дискриминанта:

Решим квадратное уравнение (3) — относительно неизвестного
k

Ясно, что

По теореме Виета

откуда следует, что

— числа одного знака и положительны. Если

или

то уравнение (1) имеет единственный корень (абсцисса вершины параболы)

причем

(в чем легко убедиться подстановкой

в левую часть (1)), поэтому условие (2) выполняется.
Таким образом, при любом
имеются две различные касательные к графику исходной функции, проходящие через точку 
а) При
уравнение касательной есть

Касательная пересекает
Ox, причем координата

точки пересечения определяется из уравнения

б) При
уравнение касательной

она пересекает ось
Ox в точке с координатой

Очевидно, при
Высекаемый на оси абсцисс отрезок имеет длину

По условию

а это уравнение из первого способа решения.
Ответ: 
Критерии проверки: За задание (или за каждый из четырех пунктов сюжета из четырех заданий) выставляется одна из следующих оценок: + (3 балла), ± (2 балла), ∓ (1 балл), − (0 баллов) При этом необходимо руководствоваться следующим. |
Критерии оценивания выполнения заданий | Баллы |
Верное и полное выполнение задания | 3 |
Ход решения верный, решение доведено до ответа, но допущен один недочет | 2 |
Ход решения верный, решение доведено до ответа, но допущено два недочета или одна грубая ошибка | 1 |
Остальные случаи | 0 |
К недочетам относятся, например: описки, неточности в использовании математической символики; погрешности на рисунках, недостаточно полные обоснования; неточности в логике рассуждений при сравнении чисел, доказательстве тождеств или неравенств; вычислительные ошибки, не повлиявшие принципиально на ход решения и не упростившие задачу, если задача не являлась вычислительной; замена строго знака неравенства нестрогим или наоборот; неверное присоединение либо исключение граничной точки из промежутка монотонности и аналогичные. Грубыми ошибками являются, например: потеря или приобретение постороннего корня; неверный отбор решения на промежутке при правильном решении в общем виде; вычислительная ошибка в задаче на вычисление; неверное изменение знака неравенства при умножении на отрицательное число, логарифмировании или потенцировании и т. п. |
Ответ:

Источник: Выпускной экзамен по математике. Математические классы, РФ, 1995 год, работа 4, вариант 2
Сложность: 10 из 10