Чтобы построить график функции ( y = \frac{(x^2 + 1)(x + 2)}{-2 - x} ) и определить при каких значениях ( k ) прямая ( y = kx ) имеет с графиком ровно одну общую точку, выполним следующие шаги:
1. Упрощение функции
Исходная функция:
[ y = \frac{(x^2 + 1)(x + 2)}{-2 - x} ]
Заметим, что выражение в знаменателе можно упростить, если рассматривать его как ( -2 - x = -(x + 2) ). Тогда функция примет вид:
[ y = \frac{(x^2 + 1)(x + 2)}{-(x + 2)} = -(x^2 + 1) ]
где ( x \neq -2 ), так как при ( x = -2 ) знаменатель обращается в ноль, и функция не определена.
2. Построение графика функции ( y = -(x^2 + 1) )
Это парабола, отраженная относительно оси ( x ) и сдвинутая вниз на 1. Вершина параболы находится в точке ( (0, -1) ), ветви параболы направлены вниз. Также есть вертикальная асимптота ( x = -2 ).
3. Исследование на количество точек пересечения с прямой ( y = kx )
Для того чтобы прямая ( y = kx ) имела ровно одну точку пересечения с графиком функции, необходимо, чтобы она касалась параболы. Это произойдет, когда дискриминант квадратного уравнения, полученного после приравнивания ( kx ) к ( -(x^2 + 1) ), будет равен нулю:
[ kx = -(x^2 + 1) ]
[ x^2 + kx + 1 = 0 ]
Для этого уравнения дискриминант ( D ) должен быть равен 0:
[ D = k^2 - 4 \cdot 1 \cdot 1 = 0 ]
[ k^2 = 4 ]
[ k = \pm 2 ]
4. Вывод
Прямая ( y = kx ) имеет с графиком функции ( y = -(x^2 + 1) ) ровно одну общую точку при ( k = \pm 2 ).