Решение.
Для начала упростим выражение, задающее функцию. Заметим, что в формуле присутствует модуль. Вспомним определение модуля: ∣a∣=a, если a≥0, и ∣a∣=−a, если a<0.
Рассмотрим два случая в зависимости от знака выражения под модулем 2,5x−x2,5:
1) Пусть 2,5x−x2,5≥0.
Тогда модуль раскрывается с тем же знаком:
y=21(2,5x−x2,5+2,5x+x2,5)=21(2⋅2,5x)=2,5x=0,4x.
Выясним, при каких x это условие выполняется. Решим неравенство 2,5xx2−2,52≥0, что эквивалентно x(x−2,5)(x+2,5)≥0.
Методом интервалов получаем: x∈[−2,5;0)∪[2,5;+∞).
2) Пусть 2,5x−x2,5<0.
Тогда модуль раскрывается с противоположным знаком:
y=21(−(2,5x−x2,5)+2,5x+x2,5)=21(−2,5x+x2,5+2,5x+x2,5)=21(2⋅x2,5)=x2,5.
Это условие выполняется при x∈(−∞;−2,5)∪(0;2,5).
Таким образом, функция задается кусочно:
y={0,4x,x2,5,если x∈[−2,5;0)∪[2,5;+∞)если x∈(−∞;−2,5)∪(0;2,5)
Построим график:
- На луче [2,5;+∞) это часть прямой y=0,4x. При x=2,5, y=1.
- На полуинтервале [−2,5;0) это часть прямой y=0,4x. При x=−2,5, y=−1. При приближении к 0 слева значения y стремятся к 0.
- На луче (−∞;−2,5) это ветвь гиперболы y=x2,5. При x=−2,5, y=−1. При x→−∞, y→0.
- На интервале (0;2,5) это ветвь гиперболы y=x2,5. При x=2,5, y=1. При приближении к 0 справа значения y неограниченно растут (y→+∞).
Теперь определим количество общих точек с горизонтальной прямой y=m:
- При m<−1 точек нет.
- При m=−1 график имеет одну точку (минимум в (−2,5;−1)).
- При −1<m<0 график имеет две точки (на прямой и на гиперболе слева).
- При m=0 точек нет (точка x=0 выколота, а гипербола не пересекает ось Ox).
- При 0<m<1 график имеет две точки (на прямой и на гиперболе справа).
- При m=1 график имеет одну точку (излом в (2,5;1), так как левее 2,5 гипербола уходит вверх, а правее прямая идет вверх).
- При m>1 график имеет две точки (на гиперболе и на прямой в правой полуплоскости).
Следовательно, ровно одна общая точка будет при m=−1 и m=1.
Ответ: -1; 1
Источник: ФИПИ