Привет! Давай разберемся с этой задачей.
Нужно построить графики для двух функций и найти, при каких значениях \( c \) прямая \( y = c \) будет пересекать эти графики в трех точках.
Функция определена кусочно:
- \( y = \frac{5}{x} \), если \( x \leq -1 \)
- \( y = -x^2 + 4x \), если \( x > -1 \)
Построим график для каждой из функций по шагам. Начнем с первой:
\( y = \frac{5}{x} \) - это гипербола. Её ветви направлены в разные стороны от оси ординат и располагаются во второй и четвертой четвертях.
Теперь построим график второй функции: \( y = -x^2 + 4x \) - это парабола, ветви которой направлены вниз, так как коэффициент перед \( x^2 \) отрицательный. Вершина параболы находится в точке, где производная равна 0:
\( -2x + 4 = 0 \)
\( x = 2 \)
Таким образом, вершина параболы находится в точке (2,4). Это значит, что парабола проходит через точки \( x = 0 \) и \( x = 4 \), где \( y = 0 \). Парабола определена для \( x > -1 \), то есть начиная чуть левее вертикальной оси ординат.
Теперь нужно понять, при каких \( c \) прямая \( y = c \) будет пересекать кривые в трех точках. Следует искать такое \( c \), при котором прямая коснется параболы в одной точке (это будет минимальное или максимальное значение \( c \)) и пересечет гиперболу дважды, или же пересечет параболу в двух точках и коснется гиперболы в одной точке.
Минимальное значение \( c \) мы найдем, подставив координаты вершины параболы, то есть:
\( c_{min} = 4 \)
Теперь давай посмотрим, при каких значениях \( c \) прямая будет пересекать гиперболу дважды и касаться параболы. Для этого установим, что дискриминант квадратного уравнения \( -x^2 + 4x - c = 0 \) равен 0:
\( D = 4^2 - 4 \cdot (-1) \cdot (-c) = 0 \)
\( 16 - 4c = 0 \)
\( c = 4 \)
Таким образом, искомое значение \( c \) мы уже нашли, решая для \( c_{min} \) - это \( c = 4 \). В этом случае прямая \( y = c \) будет лишь касаться параболы в её вершине и пересекать гиперболу в двух точках.
Таким образом, ответ: прямая \( y = c \) будет пересекать построенные графики кусочно-заданной функции в трех точках, если \( c = 4 \).
