Для построения графика функции и определения условий, при которых прямая ( y = kx ) имеет с графиком ровно одну общую точку, выполним следующие шаги:
Шаг 1: Упрощение функции
Дана функция:
[ y = \frac{(x^2 + 1)(x + 2)}{-2 - x} ]
Мы можем переписать знаменатель как:
[ -2 - x = -(x + 2) ]
Таким образом, функция упрощается до:
[ y = \frac{(x^2 + 1)(x + 2)}{-(x + 2)} = -(x^2 + 1) ]
при ( x \neq -2 ), так как при ( x = -2 ) знаменатель обращается в ноль, и функция не определена (вертикальная асимптота).
Шаг 2: График функции
Функция ( y = -(x^2 + 1) ) представляет собой параболу, отраженную относительно оси x (так как коэффициент при ( x^2 ) отрицательный) и смещенную вниз на 1. Вершина этой параболы находится в точке ( (0, -1) ). График не определен в точке ( x = -2 ), где есть вертикальная асимптота.
Шаг 3: Определение условий для прямой ( y = kx )
Чтобы прямая ( y = kx ) имела ровно одну точку пересечения с графиком ( y = -(x^2 + 1) ), необходимо, чтобы уравнение ( kx = -(x^2 + 1) ) имело ровно одно решение. Это уравнение преобразуется к виду:
[ x^2 + kx + 1 = 0 ]
Чтобы квадратное уравнение имело ровно одно решение, дискриминант должен быть равен нулю:
[ D = k^2 - 4 \cdot 1 \cdot 1 = k^2 - 4 = 0 ]
[ k^2 = 4 ]
[ k = \pm 2 ]
Вывод
Прямая ( y = kx ) будет иметь ровно одну общую точку с графиком функции ( y = -(x^2 + 1) ) при ( k = \pm 2 ).