Краткое пояснение: Находим значения m, при которых прямая y = m пересекает график функции ровно в двух точках.
Пошаговое решение:
- Шаг 1: Анализ функции
Рассмотрим заданную функцию:
\[
f(x) = \begin{cases}
-x^2 - x + 3, & x \geq -2 \\
-x - 2, & x < -2
\end{cases}
\]
- Шаг 2: Анализ первой части функции при x ≥ -2
Рассмотрим функцию -x² - x + 3 при x ≥ -2.
- Найдем вершину параболы:
\[
x_в = -\frac{b}{2a} = -\frac{-1}{2(-1)} = -\frac{1}{2}
\]
\[
y_в = -\left(-\frac{1}{2}\right)^2 - \left(-\frac{1}{2}\right) + 3 = -\frac{1}{4} + \frac{1}{2} + 3 = \frac{-1 + 2 + 12}{4} = \frac{13}{4} = 3.25
\]
- Вершина параболы находится в точке (-0.5; 3.25).
- Значение функции в точке x = -2:
\[
y(-2) = -(-2)^2 - (-2) + 3 = -4 + 2 + 3 = 1
\]
- Шаг 3: Анализ второй части функции при x < -2
Рассмотрим функцию -x - 2 при x < -2.
- Это прямая с угловым коэффициентом -1.
- Найдем значение функции при x = -2:
\[
y(-2) = -(-2) - 2 = 2 - 2 = 0
\]
- Таким образом, при x = -2 функция имеет разрыв: значение первой части равно 1, а предел второй части стремится к 0.
- Шаг 4: Графическое представление и определение значений m
Прямая y = m должна пересекать график функции ровно в двух точках.
- При m = 0: прямая y = 0 пересекает график в точке разрыва (-2; 0) и еще в одной точке на параболе.
- При m = 3.25: прямая y = 3.25 проходит через вершину параболы, но пересекает параболу только в одной точке (вершина), и не пересекает прямую -x - 2.
- При m = 1: прямая y = 1 пересекает график в точке (-2; 1) и еще в одной точке на параболе.
- При 0 < m < 1: прямая y = m пересекает параболу в двух точках, но не пересекает прямую -x - 2.
- При 1 < m < 3.25: прямая y = m пересекает параболу в двух точках.
- Шаг 5: Определение числового промежутка
Прямая y = m имеет две общие точки с графиком функции, когда m = 0, m = 1 или 1 < m < 3.25. Таким образом, нас интересует случай 1 < m < 3.25.
Визуализация графика функции:
Итоговый ответ формируется из значений 3.25 и интервала значений (1;3.25).