Задание №22 — Алгебраические выражения
Постройте график функции
.
Определите, при каких значениях прямая имеет с графиком ровно одну общую точку.
Проверка решения с помощью ИИ доступна авторизованным пользователям
Решение.
1. Сначала найдём область определения функции. Знаменатель дроби не может быть равен нулю:
Вынесем за скобки:
Отсюда и , то есть .
Таким образом, область определения функции: .
2. Упростим выражение функции на её области определения:
Сократив на общий множитель , получим:
при и .
Графиком данной функции является гипербола с одной "выколотой" точкой. Найдём координаты этой точки. Подставим в упрощённое уравнение:
.
Точка, которую нужно исключить из графика: .
3. Теперь рассмотрим прямую . Это прямая, проходящая через начало координат . Нам нужно найти такие значения , при которых эта прямая имеет с графиком ровно одну общую точку.
4. Возможны два случая:
Случай А: Прямая проходит через "выколотую" точку . В этом случае прямая пересекает гиперболу в точке , но так как этой точки на графике нет, пересечение в другом месте даст ровно одну общую точку.
Подставим координаты точки в уравнение прямой:
.
При прямая пересекает гиперболу в двух точках, одна из которых выколота, значит, общая точка одна.
Случай Б: Прямая касается гиперболы .
Приравняем выражения: .
Умножим на (учитывая, что ): .
Это уравнение имеет решения, только если . Тогда .
Чтобы точка была ровно одна, дискриминант уравнения должен быть равен нулю, что в данном виде уравнения невозможно (либо 2 корня, либо 0). Однако, в контексте касания гиперболы прямыми вида , мы видим, что при всегда будет две точки пересечения (), а при точек пересечения не будет вовсе.
5. Проверим еще раз: уравнение превращается в .
Если , корней нет.
Если , то . Это всегда два корня (две точки пересечения).
Единственный способ получить ровно одну точку — это если один из этих двух корней совпадёт с выколотой точкой . Мы уже нашли это значение .
При корни уравнения: (выколота) и (лежит на графике). Значит, общая точка действительно одна.
Ответ:
Источник: ФИПИ