Построй график функции y = x 2 + x − 2 ∣ x + 1 ∣ + 2 y=x 2 +x−2∣x+1∣+2. Определи, при каких значениях m m прямая y = m y=m имеет с графиком ровно три общие точки. Если значений m m несколько, в ответе запиши их в порядке возрастания без пробелов, запятых и других дополнительных символов.
Ответ нейросети
29 апреля 2025 11:04
Давайте разберем данную задачу по шагам.
Задача: Построить график функции: [ y = x^2 + x - 2|x+1| + 2 ] и определить для каких значений ( m ) прямая ( y = m ) имеет ровно три точки пересечения с графиком функции.
Шаг 1: Разобьём функцию по значению выражения внутри модуля ( |x+1| )
Величина внутри модуля меняется при ( x = -1 ), поэтому разбассируем функцию на две части:
- Для ( x \geq -1 ): ( |x+1| = x+1 )
- Для ( x < -1 ): ( |x+1| = -(x+1) = -x -1 )
Шаг 2: Запишем функцию по частям
Для ( x \geq -1 ): [ y = x^2 + x - 2(x+1) + 2 = x^2 + x - 2x - 2 + 2 = x^2 - x ]
Для ( x < -1 ): [ y = x^2 + x - 2(-x - 1) + 2 = x^2 + x + 2x + 2 + 2 = x^2 + 3x + 4 ]
Шаг 3: Построим графики двух частей
- Для ( x \geq -1 ): ( y = x^2 - x )
- Для ( x < -1 ): ( y = x^2 + 3x + 4 )
Это две квадратичные функции, одна "прямая" для ( x \geq -1 ) и другая для ( x < -1 ).
Шаг 4: Найдём точки пересечения графика с линией ( y = m )
Нам нужно найти такие ( m ), при которых у линии ( y = m ) будет ровно три точка пересечения с графиком.
Рассмотрим два случая:
Шаг 5: Анализ пересечений с линией ( y = m )
(а) Для ( x \geq -1 ): [ x^2 - x = m ] или [ x^2 - x - m = 0 ]
(б) Для ( x < -1 ): [ x^2 + 3x + 4 = m ] или [ x^2 + 3x + (4 - m) = 0 ]
Шаг 6: Количество решений уравнений
Чтобы у линии ( y=m ) было ровно три точка пересечения, возможны два варианта:
- Одна часть функции пересекает линию один раз, а другая — дважды.
- И наоборот, или обе — по одному и по двум, всего — три.
Поскольку квадратичные уравнения могут иметь 0, 1 или 2 решения, только комбинации — один из уравнений имеет 1 решение (когда дискриминант равен 0), а другой — 2 решения — удовлетворяют условию ровно 3 пересечений.
Шаг 7: Анализ уравнений
Рассмотрим два уравнения:
- ( x^2 - x - m = 0 ), дискриминант: [ D_1 = 1^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-m) = 1 + 4m ] Для решения:
- ( D_1 > 0 ) — два решения
- ( D_1 = 0 ) — одно решение
- ( D_1 < 0 ) — решений нет
- ( x^2 + 3x + (4 - m) = 0 ), дискриминант: [ D_2 = 3^2 - 4 \cdot 1 \cdot (4 - m) = 9 - 16 + 4m = -7 + 4m ]
Шаг 8: Условия для ровно 3 решений
Чтобы было ровно три точки пересечения, возможны ситуации:
- Случай 1: у первого уравнения одно решение (( D_1 = 0 )), а у второго — два решений (( D_2 > 0 ))
- Случай 2: у первого уравнения — два решения (( D_1 > 0 )), а у второго — одно решение (( D_2 = 0 ))
Шаг 9: Решаем случаи
Случай 1: ( D_1 = 0 ), ( D_2 > 0 )
( D_1 = 0 \Rightarrow 1 + 4m = 0 \Rightarrow m = -\frac{1}{4} )
( D_2 > 0 \Rightarrow -7 + 4m > 0 \Rightarrow 4m > 7 \Rightarrow m > \frac{7}{4} )
Но ( m = -\frac{1}{4} \neq m > \frac{7}{4} ), значит этот случай невозможен.
Случай 2: ( D_1 > 0 ) и ( D_2 = 0 )
( D_1 > 0 \Rightarrow 1 + 4m > 0 \Rightarrow m > -\frac{1}{4} )
( D_2 = 0 \Rightarrow -7 + 4m = 0 \Rightarrow 4m = 7 \Rightarrow m = \frac{7}{4} )
Итак, ( m = \frac{7}{4} ), при этом ( m = \frac{7}{4} > -\frac{1}{4} ), условие выполняется.
Шаг 10: Итоговые значения ( m )
- ( m = \frac{7}{4} ) — это значение, при котором у линии ( y = m ) ровно три пересечения с графиком функции.
Ответ:
(\boxed{\frac{7}{4}})
Если нужно, я могу подготовить чертежи или более подробное графическое описание, чтобы лучше понять расположение точек пересечения.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



