. Построй график функции y = ∣ x ∣ ( x + 2 ) – 2 x y=∣x∣(x+2)–2x. Определи, при каких значениях m m прямая y = m y=m имеет с графиком ровно две общие точки. Если значений m m несколько, в ответ запиши их в порядке возрастания без пробелов, запятых и других знаков.
Ответ нейросети
01 мая 2025 16:30
Рассмотрим задачу, которая состоит из двух частей:
- Построить график функции ( y = |x|(x + 2) - 2x ).
- Определить значения параметра ( m ), при которых прямая ( y = m ) имеет ровно две точки пересечения с графиком функции.
Часть 1: Анализ функции ( y = |x|(x + 2) - 2x )
Шаг 1: Разобьём функцию по признаку модуля ( |x| ).
[ |x| = \begin{cases} x, & x \geq 0 \ -x, & x < 0 \end{cases} ]
Значит, для построения графика разбиваем функцию на два случая:
При ( x \ge 0 ): [ y = x(x + 2) - 2x = (x^2 + 2x) - 2x = x^2 ]
При ( x < 0 ): [ y = -x(x + 2) - 2x = -x^2 - 2x - 2x = -x^2 - 4x ]
Итак, функция записывается как:
[ \boxed{ y = \begin{cases} x^2, & x \ge 0 \
- x^2 - 4x, & x < 0 \end{cases} } ]
Часть 2: Построение графика
- Для ( x \ge 0 ): график — это парабола ( y = x^2 ), открытая вверх.
- Для ( x < 0 ): график — это парабола ( y = -x^2 - 4x ).
Часть 3: Анализ пересечений с линией ( y = m )
Нам нужно найти значения ( m ), при которых линия ( y = m ) пересекает график ровно в двух точках.
Рассмотрим два случая — для ( x \ge 0 ) и ( x < 0 ).
Часть 4: Решения для каждого участка
При ( x \ge 0 ): [ m = x^2 \quad \Rightarrow \quad x = \pm \sqrt{m} ] Но так как ( x \ge 0 ), то возможен только ( x = \sqrt{m} ) при ( m \ge 0 ).
При ( x < 0 ): [ m = -x^2 - 4x ]
Эту квадратичную функцию по ( x ) рассмотрим отдельно.
Часть 5: Анализ квадратичного уравнения для ( x < 0 )
Для заданного ( m ), уравнение:
[ -x^2 - 4x - m = 0 ] или:
[ x^2 + 4x + m = 0 ]
Рассчитаем дискриминант:
[ D = (4)^2 - 4 \cdot 1 \cdot m = 16 - 4m ]
- Если ( D > 0 ): 2 корня, значит, два пересечения.
- Если ( D = 0 ): 1 корень, касание — одна точка, нам не подходит.
- Если ( D < 0 ): пересечений нет.
Часть 6: Определение условий для количества пересечений
Для ( x \ge 0 ):
( y = x^2 ) — одна точка пересечения для каждого ( m \ge 0 ), где ( x = \sqrt{m} ).Для ( x < 0 ):
существуют 2 пересечения, если дискриминант положителен в диапазоне ( m ), то есть:
[ 16 - 4m > 0 \quad \Rightarrow \quad m < 4 ]
и при этом:
[ x_{1,2} = \frac{-4 \pm \sqrt{16 - 4m}}{2} ]
Обратите внимание, что для ( x < 0 ), оба корня должны быть отрицательными.
Часть 7: Анализ числа пересечений в зависимости от ( m )
- При ( m < 0 ):
на участке ( x \ge 0 ): нет пересечений, так как ( y=x^2\ge 0 \neq m<0 );
на участке ( x<0 ):
дискриминант ( 16-4m ) больше 0, но корни можно проверить.
Для ( m<0 ), оба корня:
[ x_{1,2} = \frac{-4 \pm \sqrt{16 - 4m}}{2} ]
— оба отрицательные?
Проверим, так как ( -4 + \sqrt{16 - 4m} ) — всегда меньше 0 для ( m<0 ), и так же ( -4 - \sqrt{16-4m} ) — тоже отрицательный?
При ( m<0 ), ( \sqrt{16 - 4m} > 4 ), потому что ( -4m > 0 ). Тогда:
[ x_1 = \frac{-4 + \text{больше 4}}{2} \quad \Rightarrow \text{может быть положительным} ] [ x_2 = \frac{-4 - \text{больше 4}}{2} \quad \Rightarrow \text{отрицательным} ]
Это значит, что один корень всегда положителен, другой отрицателен — не подходит для ( x<0 ), только один корень на участке ( x<0 ). Тогда, при ( m<0 ), на ( x<0 ) — одна точка пересечения.
Итог по числу пересечений:
Для ( m < 0 ):
1 точка (только на участке ( x < 0 )).Для ( m = 0 ):
На ( x \ge 0 ): ( y=x^2=0 \Rightarrow x=0 ), то есть точка ((0,0)).
На ( x<0 ):
[ x^2 + 4x = 0 \Rightarrow x(x+4)=0 ]
Корень ( x=0 ), совпадает с предыдущим — одна точка касания, а не две.
- Для ( 0 < m < 4 ):
На ( x \ge 0 ):
[ x=\sqrt{m} > 0 ] одна точка.
На ( x<0 ):
[ x_{1,2} = \frac{-4 \pm \sqrt{16 - 4m}}{2} ]
Величина ( \sqrt{16 - 4m} ) — между 0 и 4, и:
[ x_1 = \frac{-4 + \text{что-то меньше 4}}{2} < 0 ]
[ x_2 = \frac{-4 - \text{что-то}, \text{менее 0}}{2} ]
оба корня — отрицательные, то есть два пересечения на ( x<0 ) и одна на ( x \ge 0 ). Итог — 3 точки, не подходит.
Для ( m=4 ):
Дискриминант ( 16 - 4 \times 4=0 ):
[ x= \frac{-4}{2} = -2 ]
В этом случае кси дважды в одной точке. На ( x<0 ) — одна точка (сейчас это касание).
На ( x \ge 0 ): ( y = 4 \Rightarrow x=\pm 2 ). Только ( x=2 \ge 0 ), а ( x=-2<0 ). На ( x \ge 0 ) — точка ( x=2 ).
Итог: 2 пересечения.
Для ( m > 4 ):
дискриминант отрицателен — пересечений только на ( x \ge 0 ):
[ x=\pm \sqrt{m} ]
только ( x=\sqrt{m}>0 ), итого 1 пересечение, а не 2.
Итог:
Ровно две точки пересечения:
- Когда ( m=4 ), так как линия пересекает график в двух точках:
— на ( x \ge 0 ): ( x=\sqrt{4}=2 )
— на ( x<0 ): корень по формуле ( x=-2 ) (квадратично касание), и еще одна точка — точка касания, которая считается за один.
Но при этом, чтобы было ровно две точки, нужно убедиться, что касание ( x=-2 ) считается одной точкой, а другая — ( x=2 ).
Ответ:
Значения ( m ), при которых ровно две точки пересечения:
- При ( m=4 ) — две точки пересечения.
Итак, окончательный ответ:
[ \boxed{4} ]
Если есть вопросы или нужно подробнее пояснить — обращайтесь!
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



