Задание 22. Функции, графики и их свойства. ОГЭ 2027 по математике
Подпишись на суперполезные материалы
Задачи для практики
Задача 1
Постройте график функции $y={2x+6}/{2x^2+6x}$ и определите, при каких значениях $k$ прямая $y=kx$ имеет с графиком функции ровно одну общую точку. В ответ запишите знаменатель полученного коэффициента $k$.
Решение
1. Упростим выражение:
$y={2x+6}/{2x^2+6x}={2x+6}/{x(2x+6)}=1/x,$ при $2x+6≠0 ⇒ x≠-3$
2. Так как $x≠-3 ⇒ y≠-1/3$, следовательно точки $(-3; -1/3)$ на графике функции не существует
3. Прямая $y=kx$ будет иметь с графиком функции ровно одну общую точку в том случае, когда пройдет через точку с координатой $(-3; -1/3)$. Определим коэффициент $k$ линейной функции путем подстановки точки в уравнение прямой:
$k·(-3)=-1/3 ⇒ k=1/9$
4. Построим график:

5. В 3 пункте был найден коэффициент $k=1/9$. В ответ необходимо записать знаменатель данного коэффициента, то есть число 9.
Задача 2
Постройте график функции
$y=\{{\table {x, \text ' при 'x<3}; {-2x+9, \text ' при ' 3≤x<4,5}; {2x-9,\text ' при ' x≥4,5};}$ и определите, при каких значениях $a$ прямая $y=a$ имеет с графиком функции ровно 2 общие точки.
Решение
Данная функция является кусочно-непрерывной, ее график состоит из 3 прямых, которые строятся с помощью таблицы значений при указанных значениях $x$. График функции изображен на рисунке:

По графику видно, что при $a=0$ и $a=3$ прямая $y=a$, то есть прямая параллельная оси x, имеет с графиком функции две общие точки.
Задача 3
Постройте график функции $y={|x-2|}+{|x-4|}-x-2$ и определите, при каких значениях $a$ прямая $y=a$ имеет с графиком функции ровно одну общую точку.
1. $a=-4$
2. $a=4$
3. $a∈(-∞; -4)$
4. $a∈(-4; +∞)$
В ответ запишите номер верного варианта ответа.
Решение
1. Найдем нуль каждого модуля:
$x-2=0 ⇒ x=2$
$x-4=0 ⇒ x=4$
2. Раскроем модуль на каждом промежутке:
$x<2 ⇒ y=-(x-2)-(x-4)-x-2=-x+2-x+4-x-2=-3x+4$
$2≤x<4 ⇒ y=+(x-2)-(x-4)-x-2=x-2-x+4-x-2=-x$
$x≥4 ⇒ y=+(x-2)+(x-4)-x-2=x-2+x-4-x-2=x-8$
3. Построим графики данных функций при заданных ограничениях на x:
$y=-3x+4, \text ' при ' x<2$
$y=-x, \text ' при ' 2≤x<5$
$y=x-8, \text ' при ' x≥5$
График функции изображен на рисунке:

4. По графику видно, что прямая $y=a$ имеет с графиком функции ровно одну общую точку при $a=-4$
Задача 4
Постройте график функции $y=-{x+2}/{x^2+2x}+1$ и определите, при каких значениях $k$ прямая $y=kx$ имеет с графиком функции ровно одну общую точку.
Решение
1. Упростим выражение:
$y=-{x+2}/{x^2+2x}+1=-{x+2}/{x(x+2)}+1=-1/x+1$ при $x+2≠0 ⇒ x≠-2$
2. Так как $x≠-2 ⇒ y≠1,5$, следовательно точки $(-2; 1,5)$ на графике функции не существует
3. Прямая $y=kx$ будет иметь с графиком функции ровно одну общую точку в том случае, когда пройдет через точку с координатой $(-2; 1,5)$. Определим коэффициент $k$ линейной функции путем подстановки точки в уравнение прямой:
$k·(-2)=1,5 ⇒ k=-3/4=-0,75$
4. Построим график:
Задача 5
Постройте график функции $y={|x-6|}-{|x+4|}+x+1$ и определите, при каких значениях $a$ прямая $y=a$ имеет с графиком данной функции ровно две общие точки.
1. $a=-3$
2. $a=7$
3. $a∈(-3; 7)$
4. $a=-3$ и $a=7$
В ответ запишите номер верного варианта ответа.
Решение
1. Найдем нуль каждого модуля:
$x-6=0 ⇒ x=6$
$x+4=0 ⇒ x=-4$
2. Раскроем модуль на каждом промежутке:
$x<-4 ⇒ y=-(x-6)+(x+4)+x+1=-x+6+x+4+x+1=x+11$
$-4≤x<6 ⇒ y=-(x-6)-(x+4)+x+1=-x+6-x-4+x+1=-x+3$
$x≥6 ⇒ y=+(x-6)-(x+4)+x+1=x-6-x-4+x+1=x-9$
3. Построим графики данных функций при заданных ограничениях на x:
$y=x+11, \text ' при ' x<-4$
$y=-x+3, \text ' при ' -4≤x<6$
$y=x-9, \text ' при ' x≥6$
График функции изображен на рисунке:

4. По графику видно, что прямая $y=a$ имеет с графиком данной функции ровно две общие точки при $a=-3$ и $a=7$
Задача 6
Постройте график функции $y={|x-2|}+{|x-5|}+x-5$ и определите, при каких значениях $a$ прямая $y=a$ имеет с графиком данной функции ровно две общие точки.
1. $a=0$
2. $a=2$
3. $a∈(-∞; 0)$
4. $a∈(0; +∞)$
В ответ запишите номер верного варианта ответа.
Решение
1. Найдем нуль каждого модуля:
$x-2=0 ⇒ x=2$
$x-5=0 ⇒ x=5$
2. Раскроем модуль на каждом промежутке:
$x<2 ⇒ y=-(x-2)-(x-5)+x-5=-x+2-x+5+x-5=-x+2$
$2≤x<5 ⇒ y=+(x-2)-(x-5)+x-5=x-2-x+5+x-5=x-2$
$x≥5 ⇒ y=+(x-2)+(x+1)=+(x-2)+(x-5)+x-5=x-2+x-5+x-5=3x-12$
3. Построим графики данных функций при заданных ограничениях на x:
$y=-x+2, \text ' при ' x<2$
$y=x-2, \text ' при ' 2≤x<5$
$y=3x-12, \text ' при ' x≥5$
График функции изображен на рисунке:

4. По графику видно, что прямая $y=a$ имеет с графиком данной функции ровно две общие точки при $a∈(0; +∞)$
Задача 7
Постройте график функции $y={x-1}/{x^2-x}$ и определите, при каких значениях $k$ прямая $y=kx$ имеет с графиком функции ровно одну общую точку.
Решение
1. Упростим выражение:
$y={x-1}/{x^2-x}={x-1}/{x(x-1)}=1/x,$ при $x-1≠0 ⇒ x≠1$
2. Так как $x≠1 ⇒ y≠1$, следовательно точки $(1; 1)$ на графике функции не существует
3. Прямая $y=kx$ будет иметь с графиком функции ровно одну общую точку в том случае, когда пройдет через точку с координатой $(1; 1)$. Определим коэффициент $k$ линейной функции путем подстановки точки в уравнение прямой:
$k·1=1 ⇒ k=1$
4. Построим график:
Задача 8
Постройте график функции
$y=\{{\table {x+3, \text ' при 'x<-2,5}; {-x-2, \text ' при ' -2,5≤x<1,5}; {x-5,\text ' при ' x≥1,5};}$ и определите, при каких значениях $a$ прямая $y=a$ имеет с графиком функции ровно 2 общие точки.В ответ запишите наибольшее такое значение.
Решение
Данная функция является кусочно-непрерывной, ее график состоит из 3 прямых, которые строятся с помощью таблицы значений при указанных значениях $x$. График функции изображен на рисунке:

По графику видно, что при $a=-3,5$ и $a=0,5$ прямая $y=a$, то есть прямая параллельная оси x, имеет с графиком функции две общие точки.
В ответ необходимо записать наибольшее значение а, то есть $a=2$.
Задача 9
Постройте график функции $y=|x^2-x-6|$ и определите, при каких значениях $p$ прямая $y=p$ имеет с графиком функции ровно три общие точки.
Решение
Под модулем находится вся квадратичная функция, поэтому достаточно построить график функции $y=x^2-x-6$ с помощью определения вершины параболы, нулей функции и дополнительных точек и отразить относительно оси Ox:

По графику видно, что при $p=6,25$ прямая $y=6,25$ имеет с графиком функции ровно три общие точки.
Задача 10
При каких значениях $a$ неравенство $x^2+(a-6)x+21/4-a≤0$ не имеет решений?
1. $a∈(0; 3)$
2. $a∈(0; 5)$
3. $a∈(3; 5)$
4. Решений нет
Решение
Квадратичная функция $y=x^2+(a-6)x+21/4-a$ является параболой, ветви которой направлены вверх $(a>0)$. Чтобы неравенство не имело решений, необходимо, чтобы график функции располагался выше оси х, то есть не пересекал ее. Это возможно в том случае, когда дискриминант квадратного трехчлена отрицателен.
Коэффициенты: $a=1; b=a-6; c=21/4-a$
Дискриминант: $D=b^2-4ac=(a-6)^2-4·(21/4-a)=a^2-12a+36-21+4a=a^2-8a+15$
$a^2-8a+15<0$
$(a-3)(a-5)<0$
$a∈(3; 5)$
Задача 11
Первая прямая проходит через точки с координатами $(3; 1)$ и $(5; 7)$, вторая - через точки $(1; -1)$ и $(5; -5)$. Найдите координату точки пересечения данных прямых. В ответ запишите значение переменной $x$.
Решение
Воспользуемся формулой нахождения уравнения прямой, проходящей через 2 точки, где $(x_1; y_1)$ и $(x_2; y_2)$ - координаты точки, через которые проходит прямая:
${x-x_1}/{x_2-x_1}={y-y_1}/{y_2-y_1}$
1. Первая прямая проходит через точки $(3; 1)$ и $(5; 7)$, подставим в формулу:
${x-3}/{5-3}={y-1}/{7-1} ⇔ {x-3}/{2}={y-1}/{6} ⇔ y=3x-8$ - уравнение 1 прямой
2. Вторая прямая проходит через точки $(1; -1)$ и $(5; -5)$, подставим в формулу:
${x-1}/{5-1}={y-(-1)}/{-5-(-1)} ⇔ {x-1}/{4}={y+1}/{-4} ⇔ y=-x$ - уравнение 2 прямой
3. Чтобы найти точку пересечения прямых, необходимо найти решение системы:
$\{{\table {y=3x-8}; {y=-x}$ $⇔$ $\{{\table {x=2}; {y=-2}$
4. В ответ необходимо записать значение переменной $x$, то есть $2$.
Задача 12
Первая прямая проходит через точки с координатами $(5; -3)$ и $(10;2)$, вторая - через точки $(1; 2)$ и $(3; -2)$. Найдите координату точки пересечения данных прямых. В ответ запишите значение переменной $x$.
Решение
Воспользуемся формулой нахождения уравнения прямой, проходящей через 2 точки, где $(x_1; y_1)$ и $(x_2; y_2)$ - координаты точки, через которые проходит прямая:
${x-x_1}/{x_2-x_1}={y-y_1}/{y_2-y_1}$
1. Первая прямая проходит через точки $(5; -3)$ и $(10;2)$, подставим в формулу:
${x-5}/{10-5}={y-(-3)}/{2-(-3)} ⇔ {x-5}/{5}={y+3}/{5} ⇔ y=x-8$ - уравнение 1 прямой
2. Вторая прямая проходит через точки $(1; 2)$ и $(3; -2)$, подставим в формулу:
${x-1}/{3-1}={y-2}/{-2-2} ⇔ {x-1}/{2}={y-2}/{-4} ⇔ y=-2x+4$ - уравнение 2 прямой
3. Чтобы найти точку пересечения прямых, необходимо найти решение системы:
$\{{\table {y=x-8}; {y=-2x+4}$ $⇔$ $\{{\table {x=4}; {y=-4}$
4. В ответ необходимо записать значение переменной $x$, то есть $4$.
Задача 13
При каком значении переменных $x$ и $y$ достигается наименьшее значение данного выражения $(-x+3y-6)^2+(x-y+2)^2$? В ответ запишите значение переменной $x$.
Решение
Сумма квадратов двух чисел принимает наименьшее значение, равное нулю, только в том случае, когда каждое выражение равно нулю:
$\{{\table {-x+3y-6=0}; {x-y+2=0}$
Сложим первое уравнение со вторым, получаем:
$2y-4=0 ⇒ y=2$
Подставим значение $y=2$ в первое уравнение и получим $x=0$
Таким образом при $x=0$ и $y=2$ достигается наименьшее значение выражения $(-x+3y-6)^2+(x-y+2)^2=0$
В ответ необходимо записать значение переменной $x$, то есть $0$.
Задача 14
Постройте график функции $y={x^5+x^4}/{x^3+x^2}-3$ и определите, при каких значениях $a$ прямая $y=a$ имеет с графиком функции ровно одну общую точку.
Решение
1. Ограничение: $x^3+x^2≠0 ⇒ x≠-1; x≠0$
2. Преобразуем выражение:
$y={x^5+x^4}/{x^3+x^2}-3={x^2(x^3+x^2)}/{x^3+x^2}-3=x^2-3$
3. Построим график функции $y=x^2-3$

4. Выколем на графике точки, в которых функция не существует:
Если $x≠-1 ⇒ y≠-2$
Если $x≠0 ⇒ y≠-3$
5. По графику видно, что при $a=-2$ прямая $y=a$ имеет с графиком функции ровно одну общую точку.
Задача 15
При каком наибольшем значении $a$ прямая $y=ax$ имеет с графиком функции $y=x^2+1$ ровно одну общую точку (касается)? Построить график квадратичной функции и касательные к нему.
Решение
Функция $y=ax$ и $y=x^2+1$ имеют одну общую точку в том случае, когда система уравнений имеет единственное решение:
$\{{\table {y=ax}; {y=x^2+1}$ $⇔$ $x^2+1=ax$ $⇔$ $x^2-ax+1=0$
Уравнение имеет единственный корень при $D=0$:
$D=a^2-4 ⇔ a^2-4=0 ⇔ a=±2$
Таким образом, прямые $y=-2x$ и $y=2x$ являются касательными к графику функции $y=x^2+1$.
Построим графики:

Наибольшее значение: $a=2$.
Задача 16
Постройте график функции $y=x^2-2|x-1|-2x+4$ и определите, при каких значениях $p$ прямая $y=p$ имеет с графиком функции ровно три общие точки.
Решение
Подмодульное выражение равно нулю при $x=1$. Раскроем знак модуля:
$\{{\table {x^2-2(x-1)-2x+4, \text ' при ' x≥1}; {x^2+2(x-1)-2x+4, \text ' при ' x<1}$ $⇔$ $\{{\table {x^2-2x+2-2x+4, \text ' при ' x≥1}; {x^2+2x-2-2x+4, \text ' при ' x<1}$ $⇔$ $\{{\table {x^2-4x+6, \text ' при ' x≥1}; {x^2+2, \text ' при ' x<1}$
График функции изображен на рисунке:

При $p=3$ прямая $y=p$ имеет с графиком функции ровно три общие точки.
Задача 17
Постройте график функции $y=x^2-3|x|+x$ и определите, при каких значениях $p$ прямая $y=p$ имеет с графиком функции ровно три общие точки. В ответ запишите наибольшее такое значение.
Решение
Подмодульное выражение равно нулю при $x=0$. Раскроем знак модуля:
$\{{\table {x^2-3x+x, \text ' при ' x≥0}; {x^2+3x+x, \text ' при ' x<0}$ $⇔$ $\{{\table {x^2-2x, \text ' при ' x≥0}; {x^2+4x, \text ' при ' x<0}$
График функции изображен на рисунке:

При $p=-1$ и $p=0$ прямая $y=p$ имеет с графиком функции ровно три общие точки. Наибольшее такое значение: $p=0$.
Задача 18
Постройте график функции $y=x^2-4|x|-2x$ и определите, при каких значениях $p$ прямая $y=p$ имеет с графиком функции ровно одну общую точку.
В ответ запишите значение pРешение
Подмодульное выражение равно нулю при $x=0$. Раскроем знак модуля:
$\{{\table {x^2-4x-2x, \text ' при ' x≥0}; {x^2+4x-2x, \text ' при ' x<0}$ $⇔$ $\{{\table {x^2-6x, \text ' при ' x≥0}; {x^2+2x, \text ' при ' x<0}$
График функции изображен на рисунке:

При $p=-9$ прямая $y=p$ имеет с графиком функции ровно одну общую точку.
Задача 19
Постройте график функции $y=|x^2+3x-4|$ и определите, при каких значениях $p$ прямая $y=p$ имеет с графиком функции ровно две общие точки.
1. $p=0$
2. $p=6,25$
3. $p∈0∪(6,25; +∞)$
4. $p∈(0; 6,25)$
Решение
Под модулем находится вся квадратичная функция, поэтому достаточно построить график функции $y=x^2+3x-4$ с помощью определения вершины параболы, нулей функции и дополнительных точек и отразить относительно оси Ox:

По графику видно, что при $p∈0∪(6,25; +∞)$ прямая $y=p$ имеет с графиком функции ровно две общие точки.
Задача 20
Постройте график функции $y={4x+10}/{4x^2+10x}$ и определите, при каких значениях $k$ прямая $y=kx$ имеет с графиком функции ровно одну общую точку.
Решение
1. Упростим выражение:
$y={4x+10}/{4x^2+10x}={4x+10}/{x(4x+10)}=1/x,$ при $4x+10≠0 ⇒ x≠-2,5$
2. Так как $x≠-2,5 ⇒ y≠-2/5$, следовательно точки $(-2,5; -2/5)$ на графике функции не существует
3. Прямая $y=kx$ будет иметь с графиком функции ровно одну общую точку в том случае, когда пройдет через точку с координатой $(-2,5; -2/5)$. Определим коэффициент $k$ линейной функции путем подстановки точки в уравнение прямой:
$k·(-2,5)=-2/5 ⇒ k=4/25=0,16$
4. Построим график:
Рекомендуемые курсы подготовки
на бесплатном курсе Турбо