Вопрос:

Постройте график функции y=x|x|+ |x|- 5x. Определите, при каких значениях m прямая y = m имеет с графиком ровно две общие точки.

Ответ:

Решение:

Краткое пояснение: Для анализа функции и определения количества точек пересечения с прямой y=m, сначала упростим функцию, рассмотрев случаи для x > 0 и x < 0, а затем построим график и определим значения m.
  1. Шаг 1: Упростим функцию:
    • Если \[ x \ge 0 \], то \[ |x| = x \]. Тогда функция примет вид:

      \[ y = x \cdot x + x - 5x = x^2 - 4x \]

    • Если \[ x < 0 \], то \[ |x| = -x \]. Тогда функция примет вид:

      \[ y = x \cdot (-x) + (-x) - 5x = -x^2 - 6x \]

  2. Шаг 2: Определим вершины парабол:
    • Для \[ y = x^2 - 4x \], вершина находится в точке \[ x_v = \frac{-(-4)}{2 \cdot 1} = 2 \]. Значение функции в этой точке: \[ y_v = 2^2 - 4 \cdot 2 = 4 - 8 = -4 \]. Таким образом, вершина первой параболы в точке (2, -4).
    • Для \[ y = -x^2 - 6x \], вершина находится в точке \[ x_v = \frac{-(-6)}{2 \cdot (-1)} = -3 \]. Значение функции в этой точке: \[ y_v = -(-3)^2 - 6 \cdot (-3) = -9 + 18 = 9 \]. Таким образом, вершина второй параболы в точке (-3, 9).
  3. Шаг 3: Определим точки, где графики пересекаются с осями:
    • Для \[ y = x^2 - 4x = x(x-4) \], график пересекает ось x в точках x=0 и x=4.
    • Для \[ y = -x^2 - 6x = -x(x+6) \], график пересекает ось x в точках x=0 и x=-6.
  4. Шаг 4: Нарисуем график функции.
  1. Шаг 5: Прямая y = m будет иметь ровно две общие точки с графиком, если она проходит через вершину первой параболы (y = -4) или через точку x=0 (y = 0). Значит, значения m равны -4 и 9.

Ответ: m = -4 и m = 9