Ответ задачи как раз).
Не как раз, но близко.
Но вот смысл написания уравнения
![$8a(p+a)+4a(q+\dfrac{a}{2})+7a^2-4(p^2+2ap+p^2)-4(q+\dfrac{a}{2})+20a=0$ $8a(p+a)+4a(q+\dfrac{a}{2})+7a^2-4(p^2+2ap+p^2)-4(q+\dfrac{a}{2})+20a=0$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/8/8/48835966de9ab6f3792779019d774f1782.png)
не очень понятен.
Смысл в том, что получается уравнение вида
![$q=(...)p^2+(...)$ $q=(...)p^2+(...)$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/3/f/93fe7a912831d018d7ed190c1a4125bf82.png)
(это парабола), в правой части не будет слагаемого, пропорционального
![$p$ $p$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/2/e/c/2ec6e630f199f589a2402fdf3e0289d582.png)
. Таким образом, задача сводится к поиску значений параметра
![$a$ $a$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/4/b/44bc9d542a92714cac84e01cbbb7fd6182.png)
, при которых гипербола
![$pq=1$ $pq=1$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/6/2/0/620705706c2818750e8c71f6784f7e0c82.png)
и парабола имеют ровно два пересечения.
Можно, конечно, на листочке прикидывать, куда направлены ветви параболы и как она пересекает гиперболу, но зависимость от параметра очень сложная. Поэтому можно попробовать подставить
![$q=1/p$ $q=1/p$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/9/8/7/9879e17a7efb20221ead9c28ad0368d482.png)
в уравнение для параболы и решать полученное кубическое уравнение. Но оно имеет сложный вид. Ну значит можно попробовать анализировать локальные максимумы и минимумы полученной кубической параболы. Это приводит к уравнениям высокой степени относительно
![$a$ $a$](https://dxdy-01.korotkov.co.uk/f/4/4/b/44bc9d542a92714cac84e01cbbb7fd6182.png)
, которые вряд ли решаются аналитически. Решив их численно, я получил те хитрые значения.