Ответ:
Чтобы построить график функции y = |x-3| - |x+3|, нужно рассмотреть три случая в зависимости от знаков выражений под модулями.
1. Определим точки, в которых выражения под модулями обращаются в ноль:
x - 3 = 0=>x = 3x + 3 = 0=>x = -3
Эти точки делят числовую прямую на три интервала: (-∞, -3], (-3, 3), [3, +∞).
2. Рассмотрим каждый интервал:
Случай 1: x ≤ -3
x - 3отрицательно,|x - 3| = -(x - 3) = 3 - xx + 3отрицательно,|x + 3| = -(x + 3) = -x - 3- Тогда
y = (3 - x) - (-x - 3) = 3 - x + x + 3 = 6
Случай 2: -3 < x < 3
x - 3отрицательно,|x - 3| = -(x - 3) = 3 - xx + 3положительно,|x + 3| = x + 3- Тогда
y = (3 - x) - (x + 3) = 3 - x - x - 3 = -2x
Случай 3: x ≥ 3
x - 3положительно,|x - 3| = x - 3x + 3положительно,|x + 3| = x + 3- Тогда
y = (x - 3) - (x + 3) = x - 3 - x - 3 = -6
3. Функция имеет вид:
y = { 6, если x ≤ -3
{ -2x, если -3 < x < 3
{ -6, если x ≥ 3
4. Построим график функции:
- При
x ≤ -3,y = 6. Это горизонтальная линия, начинающаяся в точке (-3, 6) и идущая влево. - При
-3 < x < 3,y = -2x. Это отрезок прямой, проходящий через начало координат (0,0). Приx = -3,y = -2*(-3) = 6(точка (-3, 6)). Приx = 3,y = -2*3 = -6(точка (3, -6)). - При
x ≥ 3,y = -6. Это горизонтальная линия, начинающаяся в точке (3, -6) и идущая вправо.
График представляет собой три отрезка: горизонтальный луч y=6 слева от x=-3, отрезок y=-2x от (-3, 6) до (3, -6), и горизонтальный луч y=-6 справа от x=3.
5. Найдем значения k, при которых прямая y = kx имеет с графиком ровно одну общую точку.
Прямая y = kx всегда проходит через начало координат (0, 0). Нам нужно, чтобы эта прямая пересекала график нашей функции только в одной точке.
- Рассмотрим случай, когда прямая проходит через точку (-3, 6).
- Подставим координаты этой точки в уравнение
y = kx: 6 = k * (-3)k = 6 / (-3) = -2- Когда
k = -2, прямаяy = -2xсовпадает с отрезком графика функции на интервале(-3, 3). Это означает бесконечное множество точек пересечения. Так чтоk = -2не подходит. - Рассмотрим случай, когда прямая проходит через точку (3, -6).
- Подставим координаты этой точки в уравнение
y = kx: -6 = k * 3k = -6 / 3 = -2- Опять получаем
k = -2. - Теперь подумаем, когда прямая
y = kxпересечет график ровно в одной точке. - Начало координат (0, 0) находится на графике функции (на отрезке
y = -2x). - Если прямая
y = kxпроходит через (0,0), она уже имеет одну общую точку с графиком. - Нам нужно, чтобы она не пересекала горизонтальные лучи
y = 6(дляx ≤ -3) иy = -6(дляx ≥ 3) в других точках, кроме, возможно, крайних. - Если k > 0, прямая
y = kxбудет проходить через начало координат и уходить вверх в первую и вниз в третью четверть. Она пересечет график функции только в точке (0,0), так как горизонтальные лучиy=6иy=-6находятся выше и ниже начала координат. - Если k < 0, прямая
y = kxбудет проходить через начало координат и уходить вниз в четвертую и вверх во вторую четверть. - Прямая
y=kxс отрицательнымkможет пересечь лучy=6(дляx ≤ -3) или лучy=-6(дляx ≥ 3). - Пересечение с
y = 6:6 = kx. Посколькуx ≤ -3, тоk = 6/x. Так какxотрицателен,kбудет отрицательным. Например, еслиx = -3, тоk = 6/(-3) = -2. Еслиx < -3, то|x| > 3, и|k| = 6/|x| < 2. - Пересечение с
y = -6:-6 = kx. Посколькуx ≥ 3, тоk = -6/x. Так какxположителен,kбудет отрицательным. Например, еслиx = 3, тоk = -6/3 = -2. Еслиx > 3, тоk = -6/x. Тогда|k| = 6/x < 2. - Вывод:
- Если
k > 0, прямаяy = kxпересекает график только в точке (0,0). - Если
k = 0, прямаяy = 0совпадает с осью x. Она пересекает график только в точке (0,0). - Если
k < 0иk > -2, прямаяy = kxбудет пересекать график в точке (0,0) и в одной из точек на горизонтальных лучах (т.е. две точки). - Если
k = -2, прямая совпадает с отрезкомy=-2x, что дает бесконечно много точек. - Если
k < -2, прямая пересечет график в точке (0,0) и в одной из точек на горизонтальных лучах (т.е. две точки). k > 0(прямая уходит в I и III четверти, пересекая только начало координат).k = 0(прямая совпадает с осью X, пересекая график только в (0,0)).k < -2(прямая уходит в II и IV четверти, но ее наклон слишком крутой, чтобы она пересекла горизонтальные лучиy=6илиy=-6где-либо, кроме начала координат).
Значит, чтобы было ровно одна общая точка, прямая y = kx должна пересекать график только в точке (0, 0).
Это происходит, когда:
Итак, прямая y=kx будет иметь ровно одну общую точку с графиком функции, когда k > 0 или k < -2.
Ответ: k ∈ (-∞, -2) ∪ (0, +∞)
