Постройте график функции y=21(4x−x4+4x+x4). Определите, при каких значениях m прямая y=m имеет с графиком ровно одну общую точку.
Ответ:
Решение
Область определения: x=0.
Раскроем модуль. Нуль подмодульного выражения: 4x−x4=0, откуда x=±4.
Рассмотрим промежутки, на которых подмодульное выражение сохраняет знак.
Случай 1: x∈[−4;0)∪[4;+∞). Тогда y=21(4x−x4+4x+x4)=4x. Случай 2: x∈(−∞;−4)∪(0;4). Тогда y=21(−4x+x4+4x+x4)=x4. Таким образом: y=⎩⎨⎧4x,x4,x∈[−4;0)∪[4;+∞),x∈(−∞;−4)∪(0;4). В точках x=±4 оба выражения принимают одинаковые значения: (−4;−1) и (4;1) принадлежат графику.
Таблица значений для y=4x:
x:−4,−2,−1,4,8,12 y:−1,−0,5,−0,25,1,2,3
Таблица значений для y=x4:
x:−8,−4,1,2,4 y:−0,5,−1,4,2,1
График функции:
Прямая y=m — горизонтальная прямая. Ровно одну общую точку с графиком она имеет на уровнях граничных точек перехода между прямолинейными и гиперболическими участками. Следовательно, m∈{−1}∪{1}.