Давайте разберём задачу шаг за шагом.
1. Изучаем функцию
Функция задана по частям:
- Для \( x > 2 \): \( y = -x^2 + 8x - 17 \)
- Для \( x < 2 \): \( y = -x^2 \)
2. Построим график
Сначала мы построим график каждой из частей функции.
a) График \( y = -x^2 + 8x - 17 \) для \( x > 2 \)
Это парабола, которая открывается вниз (коэффициент при \( x^2 \) отрицательный). Чтобы её нарисовать, нам нужно найти:
- Вершину параболы: Вершина для функции вида \( ax^2 + bx + c \) находится по формуле \( x = -\frac{b}{2a} \).
Здесь:
- \( a = -1 \)
- \( b = 8 \)
- \( c = -17 \)
Находим координату \( x \) вершины: \[ x_v = -\frac{8}{2 \cdot -1} = 4 \]
Теперь подставим \( x = 4 \) в уравнение функции, чтобы найти координату \( y \): \[ y_v = -(4^2) + 8 \cdot 4 - 17 = -16 + 32 - 17 = -1 \]
Таким образом, вершина параболы находится в точке \( (4, -1) \). Парабола будет продолжаться только вправо от точки \( (2, -5) \) (уже посчитанная значение в точке разрыва).
b) График \( y = -x^2 \) для \( x < 2 \)
Это тоже парабола, которая открывается вниз, но здесь мы можем взять часть, которая находится слева от \( x = 2 \):
- Вершина находится в \( (0, 0) \). Также мы видим, что у функции будет значение \( (2, -4) \).
3. Общие точки с прямой \( y = m \)
Теперь нужно найти, при каких значениях \( m \) прямая \( y = m \) имеет с графиком функции ровно общие точки.
Для \( x > 2 \):
Нам нужно решить уравнение: \[ -x^2 + 8x - 17 = m \] Сначала приведём его к стандартному виду: \[ -x^2 + 8x - (17 + m) = 0 \] Это квадратное уравнение имеет решения при наличии дискриминанта (D): \[ D = b^2 - 4ac = 8^2 - 4 \cdot (-1) \cdot (-(17 + m)) \] \[ D = 64 - 4(17 + m) = 64 - 68 - 4m = -4 - 4m \]
Чтобы у уравнения было ровно одно решение (единичное касание), мы должны приравнять \( D \) к нулю: \[ -4 - 4m = 0 \implies -4m = 4 \implies m = -1 \]
Для \( x < 2 \):
Теперь решаем уравнение: \[ -x^2 = m \quad \Rightarrow \quad m + x^2 = 0 \quad \Rightarrow \quad x^2 = -m \]
Это уравнение имеет решение, только если \( m \leq 0 \). Для ровно одного решения нужно, чтобы \( m = 0 \).
4. Заключение
Таким образом, ровно одно общее решение:
- Для \( x > 2 \): \( m = -1 \) (касание верхней части параболы)
- Для \( x < 2 \): \( m = 0 \) (касание оси абсцисс)
Ответ: Прямая \( y = m \) имеет ровно одно общее решение с графиком функции при \( m = -1 \) и \( m = 0 \).