Задание 22 — №338314
Функции и их свойства. Графики функций
Условие
Постройте график функции $y=\frac{1}{2}\left(\left| \frac{x}{3.5} - \frac{3.5}{x} \right| + \frac{x}{3.5} + \frac{3.5}{x}\right)$ и определите, при каких значениях m прямая $y=m$ имеет с графиком ровно одну общую точку.
Постройте график функции y=(1/2)(| (x)/(3.5) - (3.5)/(x) | + (x)/(3.5) + (3.5)/(x)) и определите, при каких значениях m прямая y=m имеет с графиком ровно одну общую точку.
Решение
- 1
Шаг 1: Запишем исходную функцию $$y=\frac{1}{2\left|\frac{x}{3.5}-\frac{3.5}{x}\right|+\frac{x}{3.5}+\frac{3.5}{x}}$$ через обозначение $A=\frac{x}{3.5}-\frac{3.5}{x}$, тогда получаем $$y=\frac{1}{2\left|A\right|+\frac{x}{3.5}+\frac{3.5}{x}}$$.
- 2
Шаг 2: Найдём знак выражения $A$. Преобразуем его по формуле приведения к общему знаменателю:
$$A=\frac{x}{3.5}-\frac{3.5}{x}=\frac{x^2-3.5^2}{3.5\cdot x}=\frac{x^2-12.25}{3.5x}$$.
По полученному соотношению делим область определения на два случая:
• При $x\leqslant-3.5$ и $0<x<3.5$ имеем $A<0$.
• При $-3.5<x<0$ и $x\geqslant3.5$ имеем $A\geqslant0$. - 3
Шаг 3: Раскроем модуль в зависимости от знака $A$.
• Если $A<0$ (то есть при $x\leqslant-3.5$ и $0<x<3.5$), то по определению модуля $|A|=-A=\frac{3.5}{x}-\frac{x}{3.5}$. Подставляя это в исходное выражение, получаем:
$$y=\frac{1}{2\left(\frac{3.5}{x}-\frac{x}{3.5}\right)+\frac{x}{3.5}+\frac{3.5}{x}},$$
что при сокращении даёт конечное равенство:
$$y=\frac{3.5}{x}.$$
• Если $A\geqslant0$ (то есть при $-3.5<x<0$ и $x\geqslant3.5$), то $|A|=A=\frac{x}{3.5}-\frac{3.5}{x}$. Подставляем и получаем:
$$y=\frac{1}{2\left(\frac{x}{3.5}-\frac{3.5}{x}\right)+\frac{x}{3.5}+\frac{3.5}{x}},$$
что сокращается до
$$y=\frac{x}{3.5}.$$ - 4
Шаг 4: Построив график полученной функции (как видно на рисунке), видим, что прямая $y=m$ пересекает график ровно в одной точке только при значениях $m=-1$ и $m=1$.
Ответ: -1; 1