====== Задача 843 ====== **Условие:** Гипербола, оси которой совпадают с осями координат, касается прямой $x - y - 2 = 0$ в точке $M = (4, 2)$. Составить уравнение этой гиперболы. **Решение:** Так как оси гиперболы совпадают с осями координат, её центр находится в начале координат. Возможны два варианта расположения: 1. Фокусы на оси $Ox$: $\displaystyle \frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1$. 2. Фокусы на оси $Oy$: $\displaystyle \frac{y^2}{a^2} - \frac{x^2}{b^2} = 1$. Точка $M(4,2)$ лежит на гиперболе и является точкой касания с прямой $x - y - 2 = 0$. **Первый случай:** $\frac{x^2}{a^2} - \frac{y^2}{b^2} = 1$. Подставляем координаты точки $M$: $$\frac{16}{a^2} - \frac{4}{b^2} = 1. \tag{1}$$ Уравнение касательной к гиперболе в точке $(x_0, y_0)$ имеет вид: $$\frac{x x_0}{a^2} - \frac{y y_0}{b^2} = 1.$$ Для $M(4,2)$ получаем: $$\frac{4x}{a^2} - \frac{2y}{b^2} = 1. \tag{2}$$ Данная прямая $x - y - 2 = 0$ или $x - y = 2$. Чтобы прямая (2) совпадала с ней, необходимо существование такого числа $\lambda$, что коэффициенты при $x$ и $y$ и свободный член пропорциональны: $$\frac{4}{a^2} = \lambda \cdot 1, \quad -\frac{2}{b^2} = \lambda \cdot (-1), \quad 1 = \lambda \cdot 2.$$ Из последнего равенства $\lambda = \frac{1}{2}$. Тогда $$\frac{4}{a^2} = \frac{1}{2} \Rightarrow a^2 = 8,$$ $$\frac{2}{b^2} = \frac{1}{2} \Rightarrow b^2 = 4.$$ Проверяем условие (1): $\frac{16}{8} - \frac{4}{4} = 2 - 1 = 1$ — выполняется. **Второй случай:** $\frac{y^2}{a^2} - \frac{x^2}{b^2} = 1$. Подставляем $M(4,2)$: $$\frac{4}{a^2} - \frac{16}{b^2} = 1. \tag{3}$$ Уравнение касательной в этом случае: $$\frac{y y_0}{a^2} - \frac{x x_0}{b^2} = 1 \quad \Rightarrow \quad \frac{2y}{a^2} - \frac{4x}{b^2} = 1.$$ Приводим к виду $-\frac{4}{b^2}x + \frac{2}{a^2}y = 1$. Сравниваем с $x - y = 2$: $$-\frac{4}{b^2} = \lambda \cdot 1, \quad \frac{2}{a^2} = \lambda \cdot (-1), \quad 1 = \lambda \cdot 2.$$ Из последнего $\lambda = \frac{1}{2}$, тогда $-\frac{4}{b^2} = \frac{1}{2} \Rightarrow b^2 = -8$, что невозможно. Следовательно, второй случай не реализуется. Таким образом, гипербола имеет уравнение $\frac{x^2}{8} - \frac{y^2}{4} = 1$. **Ответ:** $$\boxed{\frac{x^2}{8} - \frac{y^2}{4} = 1}.$$