Построй график функции y = x ∣ x ∣ + 2 ∣ x ∣ − 2 x y=x∣x∣+2∣x∣−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 ответе запиши их в порядке возрастания без пробелов, запятых и других дополнительных символов.
Ответ нейросети
17 мая 2025 10:27
Давайте пошагово разберём задачу:
Шаг 1: Анализ функции
Нам дана функция:
[ y = x|x| + 2|x| - 2x ]
Обратите внимание, что эта функция включает абсолютные значения. Рассмотрим её поведение для двух случаев: (x \geq 0) и (x < 0).
Шаг 2: Разбор на два случая
Случай 1: (x \geq 0)
- (|x| = x)
- Тогда функция принимает вид:
[ \begin{aligned} y &= x \cdot x + 2 \cdot x - 2x \ &= x^2 + 2x - 2x \ &= x^2 \end{aligned} ]
Итак, для (x \geq 0):
[ \boxed{ y = x^2 } ]
Случай 2: (x < 0)
- (|x| = -x) (так как (x < 0))
- Тогда:
[ \begin{aligned} y &= x \cdot (-x) + 2 \cdot (-x) - 2x \ &= -x^2 - 2x - 2x \ &= -x^2 - 4x \end{aligned} ]
Итак, для (x < 0):
[ \boxed{ y = -x^2 - 4x } ]
Шаг 3: Построение графика функции
График функции — это две ветви:
Для (x \geq 0): парабола (y = x^2)
Для (x < 0): парабола (y = -x^2 - 4x)
Шаг 4: Анализ прямой (y = m)
Нам нужно найти такие значения (m), что прямая (y=m) касается графика ровно в двух точках. Это значит, что для каждого (m) уравнения
[ \text{(для } x \geq 0):\quad x^2 = m ]
и
[ \text{(для } x < 0):\quad -x^2 - 4x = m ]
должно иметь ровно два решения (по одному для каждой ветви), или, в случае одинаковых решений — именно два разных.
Шаг 5: Решения уравнений для каждого случая
1. Для (x \geq 0):
[ x^2 = m ]
- Если (m \geq 0), то решения:
[ x = \pm \sqrt{m} ]
Но так как ветка для (x \geq 0), то допустимо только:
[ x = \sqrt{m} \geq 0 ]
- Если (m < 0), решений нет.
Итого:
- Для (m \geq 0): одно решение на ветке: (x = \sqrt{m})
2. Для (x < 0):
[ -x^2 - 4x = m ]
или, приводя к стандартной форме:
[ x^2 + 4x + m = 0 ]
Квадратное уравнение:
[ x^2 + 4x + m = 0 ]
Решения:
[ x = \frac{-4 \pm \sqrt{16 - 4m}}{2} = -2 \pm \sqrt{4 - m} ]
Чтобы эти решения соответствовали ветке (x < 0):
- Оба решения (x) должны быть
< 0, или хотя бы одно.
Рассмотрим каждое:
(x_1 = -2 + \sqrt{4 - m})
(x_2 = -2 - \sqrt{4 - m})
Шаг 6: Условие для решений
Для реальных решений внутри уравнения нужно, чтобы дискриминант был неотрицателен:
[ 16 - 4m \geq 0 \implies m \leq 4 ]
Также:
(x_2 = -2 - \sqrt{4 - m}):
- так как (\sqrt{4 - m} \geq 0), то
[ x_2 \leq -2 ]
— всегда отрицательное, так как (-2 - \text{что-то неотрицательное} \leq -2), значит (x_2 < 0).
(x_1 = -2 + \sqrt{4 - m}):
- это значение может быть отрицательным или равно нулю:
[ x_1 \leq 0 \quad \text{при} \quad \sqrt{4 - m} \leq 2 ]
- Примечание: (\sqrt{4 - m} \leq 2 \implies 4 - m \leq 4 \implies m \geq 0)
Шаг 7: Анализ для ровно двух точек пересечения
При вычислении точек пересечения:
- На ветке (x \geq 0): решение существует только при (m \geq 0):
[ x = \sqrt{m} ]
- На ветке (x < 0): решения при (0 \leq m \leq 4):
[ x = -2 \pm \sqrt{4 - m} ]
Шаг 8: Обязательное условие — ровно две точки пересечения
Это может произойти двумя способами:
Только одна точка пересечения на каждой ветке — всего 2 точки.
Именно два пересечения всего: например, на ветке для (x \geq 0) — одно пересечение, а на ветке для (x < 0) — одно.
Шаг 9: Анализ вариантов
Вариант A: пересечения в обеих ветках
Только при (m \geq 0), есть решение на ветке (x \geq 0): (x = \sqrt{m}),
На ветке (x<0):
- есть два решения при (0 \leq m \leq 4):
[ x = -2 \pm \sqrt{4 - m} ]
- Для получения ровно двух пересечений, должно быть ровно по одному решению в каждой ветке.
Это возможно, если:
На ветке (x \geq 0): есть ровно одно решение (x = \sqrt{m}).
На ветке (x<0): есть ровно одно решение — это условие для двойного корня.
Вариант B: двойной корень на одной из веток и один — на другой
Для ветки (x \geq 0): всегда 1 решение при (m \geq 0).
Для ветки (x<0): 2 решения при (0 \leq m \leq 4).
Чтобы всего пересечений было 2, требуется, чтобы:
- В ветке (x<0): было ровно 1 решение, то есть дискриминант равен 0:
[ 16 - 4m = 0 \Rightarrow m = 4 ]
- А на ветке (x \geq 0): есть решение при (m=4):
[ x = \sqrt{4} = 2 \geq 0 ]
Проверим:
Для (m=4):
Ветке (x\geq 0): точка пересечения: (x=2).
Ветке (x < 0): решения:
[ x = -2 \pm 0 = -2 ]
Получаем две разные точки: (x=2) и (x=-2).
Это ровно две точки пересечения.
Ответ:
Значение (m=4) даёт ровно два пересечения.
Проверка других вариантов:
При (m=0):
Ветке (x \geq 0): (x=0).
Ветке (x<0):
[ x= -2 \pm \sqrt{4-0} = -2 \pm 2 ]
- Значения: (x=0) и (x=-4).
— две точки, но одна из них совпадает с изначальной точкой (0). Проверим: на ветке (x \geq 0): (x=0); на ветке (x<0): (x=-4). В итоге 2 точки.
Это соответствует условию, так как (x=0) — точка пересечения обеих веток в одной точке, а второе — (x=-4).
- Итог: при (m=0) — тоже 2 точки.
Проверим, что с этим пересечением:
- Для (x\geq 0):
[ x=0 ]
- Для (x<0):
[ x=-2 \pm \sqrt{4 - 0} = -2 \pm 2 ]
- Решения: (x=0) и (x=-4). Одно из них — в ветке (x<0): (x=-4). Другой — в ветке (x \geq 0): (x=0).
Так, получается, что при (m=0), тоже ровно 2 точки.
Итог: значениями (m), при которых получаем ровно 2 пересечения, являются:
(m=0)
(m=4)
Ответ:
0м4
Если нужно, я могу дополнительно объяснить детали или проверить другие гипотезы.
Понравился ответ?
Задай свой вопрос
Напиши любую задачу или вопрос, а нейросеть её решит



