Ответ:
Анализ графика и условия задачи
Нам нужно найти, при каких значениях m прямая y = m (горизонтальная линия) пересекает график заданной кусочно-линейной функции ровно в одной точке.
Для этого проанализируем график, построенный ранее:
- Участок 1 (
y = x - 0.5приx < -2): Эта часть графика - луч, идущий вниз влево. Наибольшее значениеyна этом луче стремится к -2.5 (но не достигает его). - Участок 2 (
y = -2x - 6.5при-2 <= x <= -1): Это отрезок, соединяющий точки (-2; -2.5) и (-1; -4.5). - Участок 3 (
y = x - 3.5приx > -1): Эта часть графика - луч, идущий вверх вправо. Наименьшее значениеyна этом луче равно -4.5 (в точке x = -1).
Поиск значений m:
Чтобы прямая y = m имела ровно одну общую точку с графиком, она должна проходить через:
- Вершину «изгиба» графика, где меняется направление лучей.
- На графике видно, что наивысшая точка, которую достигает график (или к которой стремится), это
y = -2.5. Эта точка достигается на границе между первым и вторым участками (x = -2). Еслиm = -2.5, прямаяy = -2.5коснется графика в одной точке (-2; -2.5). - Также, на границе между вторым и третьим участками (
x = -1), обе части функции пересекаются в одной точке (-1; -4.5). Поэтому, еслиm = -4.5, прямаяy = -4.5также будет иметь одну общую точку с графиком. - Крайние точки лучей, если луч не продолжается бесконечно в противоположную сторону.
- Луч 1 (
x < -2) уходит вниз влево бесконечно. - Луч 3 (
x > -1) уходит вверх вправо бесконечно. - Отрезок 2 является связующим звеном.
Проверяем условия:
- Если
m > -2.5, прямаяy = mне будет пересекать график вовсе (или пересечет только один луч, что нужно уточнять, но скорее всего не даст ровно одной точки). - Если
-4.5 < m < -2.5, прямаяy = mбудет пересекать график в двух точках (одну на первом луче и одну на третьем луче). - Если
m = -2.5, прямая пересечет график в точке (-2; -2.5). - Если
m = -4.5, прямая пересечет график в точке (-1; -4.5) (это точка, где соединяются второй и третий участки). - Если
m < -4.5, прямая пересечет график в одной точке (на первом луче).
Уточнение:
Рассмотрим внимательно поведение функции:
1. y = x - 0.5 при x < -2. Значения y стремятся к -2 - 0.5 = -2.5. То есть, y принимает все значения из интервала (-∞, -2.5).
2. y = -2x - 6.5 при -2 <= x <= -1. На этом отрезке y принимает значения от -4.5 (при x = -1) до -2.5 (при x = -2). Интервал [-4.5, -2.5].
3. y = x - 3.5 при x > -1. Значения y начинаются от -1 - 3.5 = -4.5 и уходят в +∞. То есть, y принимает все значения из интервала [-4.5, +∞).
Объединяя все значения y, которые принимает функция:
(-∞, -2.5) U [-4.5, -2.5] U [-4.5, +∞) = (-∞, +∞). Вся числовая ось.
Теперь ищем, где y = m пересекает график ровно один раз:
- Если
m = -2.5: прямая пересекает график в точке (-2; -2.5). Это одна точка. - Если
m = -4.5: прямая пересекает график в точке (-1; -4.5). Это одна точка. - Если
m < -4.5: прямая пересекает только первый лучy = x - 0.5(т.к. этот луч принимает значения меньше -2.5, и значит, все значения меньше -4.5). Это одна точка.
В итоге, прямая y = m будет иметь ровно одну общую точку с графиком, когда m находится в интервале (-∞, -4.5] или когда m = -2.5.
Ответ: m < -4.5 или m = -2.5
