Для решения задачи сначала построим график функции:
\[ y = 2x|x| - 4|x| + 2x \]
Шаг 1: Упростим функцию
Обратите внимание, что функция включает выражение \( |x| \). Разделим её на два случая, чтобы учесть абсолютные значения.
- Случай 1: \( x \geq 0 \) (где \( |x| = x \))
В этом случае функция преобразуется следующим образом: \[ y = 2x \cdot x - 4 \cdot x + 2x = 2x^2 - 4x + 2x = 2x^2 - 2x \] Таким образом, для \( x \geq 0 \): \[ y = 2x^2 - 2x \]
- Случай 2: \( x < 0 \) (где \( |x| = -x \))
В этом случае: \[ y = 2x \cdot (-x) - 4 \cdot (-x) + 2x = -2x^2 + 4x + 2x = -2x^2 + 6x \] Таким образом, для \( x < 0 \): \[ y = -2x^2 + 6x \]
Теперь у нас есть два выражения:
- \( y = 2x^2 - 2x \) для \( x \geq 0 \)
- \( y = -2x^2 + 6x \) для \( x < 0 \)
Шаг 2: Построим графики
График функции \( y = 2x^2 - 2x \):
- Это парабола, открывающаяся вверх.
- Вершина выражения находится в точке: \[ x = -\frac{b}{2a} = -\frac{-2}{2 \cdot 2} = \frac{1}{2} \]
Подставим \( x = \frac{1}{2} \) в функцию для нахождения \( y \): \[ y = 2 \left( \frac{1}{2} \right)^2 - 2 \left( \frac{1}{2} \right) = 2 \cdot \frac{1}{4} - 1 = \frac{1}{2} - 1 = -\frac{1}{2} \] Таким образом, вершина параболы — это точка \( \left( \frac{1}{2}, -\frac{1}{2} \right) \).
График функции \( y = -2x^2 + 6x \):
- Это парабола, открывающаяся вниз.
- Вершина находится в точке: \[ x = -\frac{b}{2a} = -\frac{6}{2 \cdot -2} = \frac{3}{2} \]
Подставим \( x = \frac{3}{2} \): \[ y = -2 \left( \frac{3}{2} \right)^2 + 6 \cdot \frac{3}{2} = -2 \cdot \frac{9}{4} + 9 = -\frac{18}{4} + 9 = -\frac{18}{4} + \frac{36}{4} = \frac{18}{4} = \frac{9}{2} \] Вершина параболы — это точка \( \left( \frac{3}{2}, \frac{9}{2} \right) \).
Шаг 3: Найдём, при каких значениях \( m \) прямая \( y = m \) имеет ровно две общие точки с графиком функций
Для первого случая \( y = 2x^2 - 2x \):
- Парабола пересекает прямую в двух точках, если \( m \) меньше, чем значение в вершине, так как это парабола, открывающаяся вверх.
- Вершина равна \( -\frac{1}{2} \), значит \( m < -\frac{1}{2} \).
Для второго случая \( y = -2x^2 + 6x \):
- Парабола пересекает прямую в двух точках, если \( m \) больше, чем вершина, так как эта парабола открывается вниз.
- Вершина равна \( \frac{9}{2} \), значит \( m > \frac{9}{2} \).
Шаг 4: Подведём итог
Таким образом, прямая \( y = m \) будет иметь ровно две общие точки с графиком, если: \[ m < -\frac{1}{2} \quad \text{или} \quad m > \frac{9}{2} \]
Остались только числа. Поскольку у нас два диапазона значений, которые не имеют общих точек, мы можем записать результаты:
- Значение \( m = -\frac{1}{2} \) дано в условии, но оно не подходит, так как пересечение будет именно в этой точке.
- Отрицательные значения подходят в диапазоне \( (-\infty, -\frac{1}{2}) \) и значения, превышающие \( \frac{9}{2} \).
Ответ: Итак, корни находятся при \( m < -\frac{1}{2} \) и \( m > 4.5 \).
Совокупно: Ответ: \(-\infty 4.5 \)
*Поскольку анализируемый диапазон предоставляет значения, которые не представлены в виде конкретных чисел, ищем конкретные значения для единичных точек пересечения, это могут быть любые реалистичные значения из диапазона.