Для решения данной задачи начнем с анализа функции, состоящей из двух частей. Функция задана кусочно:
- ( f(x) = 2x^2 - 3x - 2 ) для ( x \geq 0 ) (парабола)
- ( f(x) = 3x + 1 ) для ( x < 0 ) (прямая)
Шаг 1: Найдем пересечения прямой ( y = m ) с графиком функции ( f(x) )
Для определения, при каких значениях ( m ) прямая пересекает график функции ровно в двух точках, рассмотрим каждую часть функции отдельно.
Часть 1: ( x \geq 0 )
Рассмотрим первую функцию:
[
2x^2 - 3x - 2 = m
]
Это квадратное уравнение:
[
2x^2 - 3x - (m + 2) = 0
]
Чтобы прямая имела два пересечения с графиком функции, уравнение должно иметь два различных корня. Это возможно, если дискриминант ( D > 0 ).
Формула для дискриминанта:
[
D = b^2 - 4ac
]
В нашем случае:
- ( a = 2 )
- ( b = -3 )
- ( c = -(m + 2) )
Таким образом, дискриминант будет равен:
[
D = (-3)^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-(m + 2))
]
[
D = 9 + 8(m + 2)
]
[
D = 9 + 8m + 16
]
[
D = 8m + 25
]
Для получения двух различных решений:
[
8m + 25 > 0
]
Решим это неравенство:
[
8m > -25 \implies m > -\frac{25}{8}
]
Часть 2: ( x < 0 )
Для второй части функции:
[
3x + 1 = m \implies 3x = m - 1 \implies x = \frac{m - 1}{3}
]
Так как мы рассматриваем область ( x < 0 ), необходимо, чтобы:
[
\frac{m - 1}{3} < 0
]
В результате получаем:
[
m - 1 < 0 \implies m < 1
]
Шаг 2: Анализ совместного решения
Теперь объединяем условия для ( m ):
- ( m > -\frac{25}{8} )
- ( m < 1 )
Таким образом, совместное решение:
[
-\frac{25}{8} < m < 1
]
Ответ:
В числовом промежутке:
[
-\frac{25}{8}1
]
Таким образом, получаем:
(-3.1251)
Это и будет ответом.