Давайте решим задачу: определить число точек пересечения графиков функций \( y = x^3 \) и \( y = (k + 1) \cdot x \) в зависимости от параметра \( k \).
Шаг 1: Запишем условие пересечения графиков
Точки пересечения — это такие \( x \), при которых значения функций равны:
\[ x^3 = (k + 1) \cdot x \]
Рассмотрим это уравнение.
Шаг 2: Решим уравнение
Перепишем:
\[ x^3 - (k + 1) \cdot x = 0 \]
Выносим \( x \) за скобки:
\[ x \left( x^2 - (k + 1) \right) = 0 \]
Это произведение равно нулю, если хотя бы один множитель равен нулю:
\[ \boxed{ x = 0 } \] или \[ x^2 = k + 1 \]
Шаг 3: Анализ полученных решений
Решения:
Первое решение: \( x = 0 \) — всегда существует и соответствует одной точке пересечения.
Второе решение: \( x^2 = k + 1 \)
Если \( k + 1 > 0 \), то \( x^2 = k + 1 \) имеет два решения: \( x = \pm \sqrt{k + 1} \).
Если \( k + 1 = 0 \), то \( x^2 = 0 \Rightarrow x=0 \), то есть оно совпадает с первым решением. Тогда всего решений — одно (уже учтено).
Если \( k + 1 < 0 \), то \( x^2 = k + 1 \) не имеет действительных решений, так как квадрат не может быть отрицательным.
Итоговое решение о количестве точек пересечения:
\[ \boxed{ \text{Количество решений} = \begin{cases} 1, & \text{если } k + 1 < 0 \\ 2, & \text{если } k + 1 > 0 \\ 1, & \text{если } k + 1 = 0 \\ \end{cases} } \]
Объяснение:
- В случае \( k + 1 < 0 \), решений только одна — это \( x=0 \).
- В случае \( k + 1 > 0 \), решений три: \( x=0 \) и \( x= \pm \sqrt{k + 1} \). Но это важно уточнить: так как уравнение разбито на три корня, включая \( x=0 \), всего решений три — это 1 (нулевой) плюс два от \( \pm \sqrt{k + 1} \). Однако, в условии у нас «сколько точек пересечения»: поскольку уравнение — это в общем случае — имеет такие корни, то в общем — 3 точки пересечения.
Исправим:
Перепишем более аккуратно:
Если \(k + 1 > 0\):
– решений: \( x=0 \) и \( x= \pm \sqrt{k+1} \) — итого 3 решений.Если \(k + 1 = 0\):
– решений: только \( x=0 \) — 1 решение.Если \(k + 1 < 0\):
– решений: только \( x=0 \) — 1 решение.
Итоговая таблица:
| Значение \(k\) | Количество точек пересечения |
|---|---|
| \(k + 1 > 0\) (то есть \(k > -1\)) | 3 |
| \(k + 1 = 0\) (то есть \(k = -1\)) | 1 |
| \(k + 1 < 0\) (то есть \(k < -1\)) | 1 |
Если нужны более подробные объяснения или примеры — с удовольствием помогу!