Для того чтобы прямая у = b и график функции y = -2x - 1 имели ровно три общие точки, необходимо, чтобы прямая пересекала график функции два раза и касалась его в одной точке.
Выразим уравнение прямой через значение b: у = b.
Также выразим уравнение функции: y = -2x - 1.
Теперь подставим у в уравнение функции и найдем точки пересечения:
b = -2x - 1
b + 1 = -2x
x = (b + 1) / (-2)
Теперь определим, при каких значениях b прямая у = b и график функции y = -2x - 1 имеют ровно три общие точки:
Случай, когда две пересекающиеся точки и одна касательная (функция имеет дискриминант равный нулю):
Discriminant = 0
(-2)² - 4 * (-2) * (b + 1) = 0
4 + 8(b + 1) = 0
8b + 12 = 0
8b = -12
b = -12 / 8
b = -1.5
Таким образом, при b = -1.5 прямая и график будут иметь ровно три общие точки.
Построим график функции и прямой для данного значения b:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
x = np.linspace(-10, 10, 400)
y_func = -2 * x - 1
b = -1.5
y_line = np.full_like(x, b)
plt.plot(x, y_func, label='y = -2x - 1')
plt.plot(x, y_line, label='y = b')
plt.xlim(-5, 5)
plt.ylim(-10, 10)
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.legend()
plt.grid(True)
plt.axhline(0, color='black',linewidth=0.5)
plt.axvline(0, color='black',linewidth=0.5)
plt.show()
График покажет точки пересечения двух функций и одну касательную точку.
Значение параметра b, при котором прямая и график имеют ровно три общие точки, равно -1.5.