Краткое пояснение: Необходимо построить график заданной функции с модулем и определить, при каких значениях параметра m прямая y = m имеет с графиком ровно две точки пересечения.
Пошаговое решение:
Для начала разберемся с функцией, раскрыв модуль:
- Если x ≥ 0, то |x| = x, и функция примет вид: y = x(x + 2) - 3x = x² + 2x - 3x = x² - x
- Если x < 0, то |x| = -x, и функция примет вид: y = -x(x + 2) - 3x = -x² - 2x - 3x = -x² - 5x
Таким образом, имеем кусочно-заданную функцию:
\[
y = \begin{cases}
x^2 - x, & x \ge 0 \\
-x^2 - 5x, & x < 0
\end{cases}
\]
Исследуем каждую часть функции:
- Для x ≥ 0: y = x² - x — это парабола, ветви направлены вверх. Найдем вершину параболы:
\[
x_v = \frac{-b}{2a} = \frac{1}{2}
\]
\[
y_v = (\frac{1}{2})^2 - \frac{1}{2} = \frac{1}{4} - \frac{1}{2} = -\frac{1}{4}
\]
- Для x < 0: y = -x² - 5x — это парабола, ветви направлены вниз. Найдем вершину параболы:
\[
x_v = \frac{-b}{2a} = \frac{-5}{-2} = -\frac{5}{2}
\]
\[
y_v = -(-\frac{5}{2})^2 - 5(-\frac{5}{2}) = -\frac{25}{4} + \frac{25}{2} = \frac{25}{4}
\]
Теперь построим график функции:
Прямая y = m — это горизонтальная прямая. Чтобы она имела с графиком ровно две общие точки, она должна проходить:
- Через вершину одной из парабол.
- Касаться одной из парабол или пересекать в двух точках, а другую не пересекать вовсе.
Рассмотрим возможные случаи:
- Прямая проходит через вершину первой параболы (x ≥ 0): y = -1/4
- Прямая проходит через вершину второй параболы (x < 0): y = 25/4
- Прямая y = 0 (проходит через точку (0,0) обеих парабол)
Таким образом, прямая y = m имеет с графиком ровно две общие точки при следующих значениях m:
Ответ: m = -0.25; 0; 6.25