Задание 22 — третья задача части 2: постройте график функции и определите, при каких значениях m прямая y = m (или y = kx) имеет с графиком заданное число общих точек. Условие часто задаёт не одну особую функцию, а несколько отдельных функций на разных промежутках — для каждой нужно явно определить её вид и вид графика, прежде чем строить.
Ниже — 16 типов номера 22 из банка ФИПИ. Полный разбор по шагам: с ОДЗ, таблицами значений и построенным графиком на каждом:
Тип 1 из 16
Условие
Постройте график функции. Определите, при каких значениях m прямая y = m имеет с графиком ровно две общие точки.
y = 4x − 5, при x < 1
y = −2,5x + 5, при 1 ≤ x ≤ 4
y = x − 9, при x > 4
Источник: Банк ФИПИ
Ход решения
y = 4x − 5 — линейная функция, её график — прямая
y = −2,5x + 5 — линейная функция, её график — прямая
y = x − 9 — линейная функция, её график — прямая
Три отдельные функции, у каждой график — прямая линия; отличаются только коэффициентами и промежутком, на котором заданы.
x → 1⁻ (из y = 4x − 5): y = 4·1 − 5 = −1 → точка (1; −1) не входит
x = 1 (из y = −2,5x + 5): y = −2,5·1 + 5 = 2,5 → точка (1; 2,5) входит
x = 4 (из y = −2,5x + 5): y = −2,5·4 + 5 = −5 → точка (4; −5) входит
x → 4⁺ (из y = x − 9): y = 4 − 9 = −5 → совпадает со значением слева
При x = 1 значения не совпадают (−1 и 2,5) — здесь разрыв. При x = 4 оба выражения дают −5 — здесь графики просто сшиваются в одну линию без разрыва.
Для прямой достаточно двух точек — берём их на границах каждого промежутка.
y = 4x − 5, x < 1
x
0
1
y
−5
−1
y = −2,5x + 5, 1 ≤ x ≤ 4
x
1
4
y
2,5
−5
y = x − 9, x > 4
x
4
5
y
−5
−4
По этим точкам проводим три отрезка/луча — вместе они и дают график функции.
три прямые: луч слева от (1;−1), отрезок от (1;2,5) до (4;−5), луч справа от (4;−5)
Точка (1;−1) — выколотая, (1;2,5) и (4;−5) — закрашенные; в точке (4;−5) графики просто сшиваются без разрыва.
Положение 1 — прямая проходит через точку стыка (4; −5): m = −5
Положение 2 — прямая проходит через выколотую точку (1; −1): m = −1
Положение 3 — прямая проходит через закрашенную точку (1; 2,5): m = 2,5
при любом m между положениями 2 и 3 (включая их) тоже получается ровно 2 точки
В положении 1 вторая точка приходит с первой прямой (левее выколотой точки). Между положениями 2 и 3 включительно вторая и третья прямые вместе дают ровно 2 точки, а первая уже не дотягивается.
m ∈ {−5} ∪ [−1; 2,5]
Изолированная точка −5 и примыкающий к ней отдельно промежуток — оба случая дают ровно 2 точки.
Где теряют балл: забыли, что при x = 1 есть скачок (−1 не входит, 2,5 входит), и посчитали, что первая прямая доходит до 2,5, — из-за этого потеряли промежуток (−5;−1) с тремя точками.
Тип 2 из 16
Условие
Постройте график функции. Определите, при каких значениях m прямая y = m имеет с графиком ровно одну или две общие точки.
y = −2/x — дробно-рациональная функция, график — гипербола
Область определения второй функции: x ≠ 0, но она и так задана только при x < −2, так что это ограничение уже выполнено.
a = 1, b = 2, c = 1
x₀ = −b/(2a) = −2/2 = −1
y₀ = y(x₀) = (−1)² + 2·(−1) + 1 = 0
вершина: (−1; 0)
x₀ = −b/(2a) — формула абсциссы вершины параболы y=ax²+bx+c; чтобы найти y₀, подставляем x₀ обратно в саму функцию.
функции заданы на соседних промежутках (x ≥ −2 и x < −2) — сравниваем их значения в точке стыка
x = −2 (парабола, входит): y = (−2+1)² = 1
x → −2⁻ (гипербола, не входит): y = −2/(−2) = 1
Если значения совпадают — графики сходятся в одну точку без разрыва; если нет — на стыке скачок, который часто даёт лишнюю (или недостающую) точку в ответе. Здесь оба значения равны 1 — разрыва нет.
y = (x + 1)², x ≥ −2
x
−2
−1
0
1
y
1
0
1
4
y = −2/x, x < −2
x
−8
−4
y
0,25
0,5
Для параболы берём вершину и по паре точек с обеих сторон; для гиперболы на этом участке достаточно двух точек — она монотонно приближается к 0.
парабола (x+1)² на x ≥ −2 (спуск до вершины, потом рост) и ветвь гиперболы −2/x на x < −2
В точке (−2;1) обе функции сходятся — отмечаем одну закрашенную точку.
Положение 1 — прямая проходит через вершину (−1; 0): m = 0 — ровно 1 точка
Положение 2 — прямая проходит через точку стыка (−2; 1): m = 1 — ровно 2 точки
при любом m > 1 — только правая ветвь параболы, тоже ровно 1 точка
В положении 2, кроме самой точки стыка, парабола даёт ещё одну точку левее вершины — вместе получается 2. При 0 < m < 1 получаются лишние, третьи точки — такие m не подходят.
m ∈ {0} ∪ [1; +∞)
При m = 0 — 1 точка, при m = 1 — 2, при m > 1 — снова 1: все эти случаи подходят под «одна или две».
y = −6/x — дробно-рациональная функция, график — гипербола
x² + 2 — это уже вершинная форма (x−0)²+2, вершину видно без дополнительных преобразований.
a = 1, b = 0, c = 2
x₀ = −b/(2a) = −0/2 = 0
y₀ = y(x₀) = 0² + 2 = 2
вершина: (0; 2)
Коэффициент при x² положительный, поэтому вершина — минимум параболы (ветви вверх).
функции заданы на соседних промежутках (x ≥ −2 и x < −2) — сравниваем их значения в точке стыка
x = −2 (парабола, входит): y = (−2)² + 2 = 6
x → −2⁻ (гипербола, не входит): y = −6/(−2) = 3
Значения разные (6 и 3) — здесь разрыв: точка (−2;6) закрашенная (входит в параболу), точка (−2;3) выколотая (предел гиперболы, сама точка не входит в её область).
y = x² + 2, x ≥ −2
x
−2
−1
0
1
y
6
3
2
3
y = −6/x, x < −2
x
−6
−3
y
1
2
Для параболы берём вершину и точки по обе стороны; для гиперболы — пару точек на видимом участке.
парабола x²+2 на x ≥ −2 (спуск до вершины, потом рост) и ветвь гиперболы −6/x на x < −2
Точка (−2;6) закрашенная (входит в параболу), точка (−2;3) выколотая (предел гиперболы).
Положение 1 — прямая проходит через выколотую точку (−2; 3): m = 3
Положение 2 — прямая проходит через закрашенную точку (−2; 6): m = 6
при m > 6 — только правая ветвь параболы, ровно 1 точка
Между этими двумя значениями (от 2, минимума параболы, до 6) парабола сама по себе даёт 2 точки — там ответ не подходит; выше 6 и в промежутке (0;2) остаётся ровно одна.
m ∈ (0; 2) ∪ (6; +∞)
Оба промежутка открытые — на границах 0, 2 и 6 число точек меняется.
Обе функции заданы на всей числовой прямой — область определения не ограничена.
a = 1, b = −4, c = 5
x₀ = −b/(2a) = 4/2 = 2
y₀ = y(x₀) = 2² − 4·2 + 5 = 1
вершина: (2; 1)
x₀ = −b/(2a) — формула абсциссы вершины параболы y=ax²+bx+c; y₀ находим, подставив x₀ обратно в функцию.
функции заданы на соседних промежутках (x < 1 и x ≥ 1) — сравниваем их значения в точке стыка
x → 1⁻ (прямая, не входит): y = 1 + 3 = 4
x = 1 (парабола, входит): y = 1² − 4·1 + 5 = 2
Значения разные (4 и 2) — здесь скачок: точка (1;4) выколотая (предел прямой), точка (1;2) закрашенная (входит в параболу).
y = x + 3, x < 1
x
−2
0
y
1
3
y = (x − 2)² + 1, x ≥ 1
x
1
2
3
4
y
2
1
2
5
Для параболы берём вершину и точки по обе стороны от неё.
прямая x+3 на x < 1 (выколотая точка (1;4)) и парабола (x−2)²+1 на x ≥ 1 (от закрашенной (1;2) вниз до вершины (2;1), потом вверх)
Парабола на своём участке сначала слегка спускается от 2 до 1 (вершина), потом растёт без ограничений.
Положение 1 — прямая проходит через вершину (2; 1): m = 1 — ровно 2 точки
Положение 2 — прямая проходит через закрашенную точку (1; 2): m = 2
Положение 3 — прямая проходит через выколотую точку (1; 4): m = 4
В положении 1 вторая точка приходит с прямой (m=1 < 4, прямая ещё пересекается). Между положениями 2 и 3 (не включая 4) тоже получается ровно 2 точки — правое плечо параболы плюс прямая.
m ∈ {1} ∪ (2; 4)
При m между 1 и 2 (включая 2) получается 3 точки — не подходит; при m ≥ 4 прямая уже не дотягивается.
Коэффициент при x² отрицательный (−1), поэтому у параболы ветви направлены вниз, а вершина — это максимум.
a = −1, b = −2, c = 1
x₀ = −b/(2a) = −(−2)/(2·(−1)) = 2/(−2) = −1
y₀ = y(x₀) = −(−1)² − 2·(−1) + 1 = −1 + 2 + 1 = 2
вершина: (−1; 2)
Коэффициент при x² отрицательный, поэтому вершина — максимум параболы (ветви вниз).
функции заданы на соседних промежутках (x ≥ −3 и x < −3) — сравниваем их значения в точке стыка
x = −3 (парабола, входит): y = −(−3)² − 2·(−3) + 1 = −9 + 6 + 1 = −2
x → −3⁻ (прямая, не входит): y = 3 − 2 = 1
Значения разные (−2 и 1) — здесь скачок: точка (−3;1) выколотая (предел прямой), точка (−3;−2) закрашенная (входит в параболу).
y = −x − 2, x < −3
x
−5
−4
y
3
2
y = −(x+1)² + 2, x ≥ −3
x
−3
−2
−1
0
y
−2
1
2
1
Для параболы берём вершину и точки по обе стороны от неё.
прямая −x−2 на x < −3 (выколотая точка (−3;1)) и парабола −(x+1)²+2 на x ≥ −3 (от закрашенной (−3;−2) вверх до вершины (−1;2), потом вниз)
После вершины парабола убывает без ограничений — это и даёт единственную точку при больших m.
Положение 1 — прямая проходит через закрашенную точку (−3; −2): m = −2
Положение 2 — прямая проходит через выколотую точку (−3; 1): m = 1
Положение 3 — прямая проходит через вершину (−1; 2): m = 2 — ровно 2 точки
Между положениями 1 и 2 (включая −2, не включая 1) парабола одна даёт 2 точки. В положении 3 вторая точка приходит с прямой (m=2>1, прямая ещё пересекается).
m ∈ [−2; 1] ∪ {2}
Между 1 и 2 (не включая) число точек равно 3 — не подходит.
Где теряют балл: перепутали направление ветвей параболы и искали минимум вместо максимума — из-за этого промежуток и изолированная точка поменялись бы местами.
Тип 6 из 16
Условие
Постройте график функции. Определите, при каких значениях m прямая y = m имеет с графиком ровно три общие точки.
y = x² + 3x − 3|x + 2| + 2
Источник: Банк ФИПИ
Ход решения
по определению модуля: |A| = A, если A ≥ 0; |A| = −A, если A < 0
при x ≥ −2 (то есть x+2 ≥ 0): |x+2| = x+2, значит y = x² + 3x − 3(x+2) + 2 = x² + 3x − 3x − 6 + 2 = x² − 4
при x < −2 (то есть x+2 < 0): |x+2| = −(x+2), значит y = x² + 3x + 3(x+2) + 2 = x² + 3x + 3x + 6 + 2 = x² + 6x + 8
Получили две отдельные квадратичные функции — по одной на каждый случай раскрытия модуля.
y = x² − 4, x ≥ −2 — квадратичная функция, график — парабола
a = 1, b = 0
x₀ = −b/(2a) = 0
y₀ = y(0) = 0² − 4 = −4
вершина: (0; −4)
y = x² + 6x + 8, x < −2 — квадратичная функция, график — парабола
a = 1, b = 6
x₀ = −b/(2a) = −6/2 = −3
y₀ = y(−3) = (−3)² + 6·(−3) + 8 = 9 − 18 + 8 = −1
вершина: (−3; −1)
x₀ = −b/(2a) для каждой параболы отдельно; y₀ находим подстановкой x₀ обратно в соответствующую функцию.
функции заданы на соседних промежутках (x ≥ −2 и x < −2) — сравниваем их значения в точке стыка
x = −2 (первая функция, входит): y = 4 − 4 = 0
x → −2⁻ (вторая функция, не входит): y = 4 − 12 + 8 = 0
Оба значения равны 0 — функции сходятся в одной точке (−2;0) без разрыва. Функция с модулем всегда непрерывна (это следует из самого определения модуля), поэтому здесь разрыва не бывает никогда — может быть только излом.
y = x² + 6x + 8, x < −2
x
−5
−4
−3
y
3
0
−1
y = x² − 4, x ≥ −2
x
−2
−1
0
1
2
y
0
−3
−4
−3
0
Для каждой параболы берём вершину и точки по обе стороны.
парабола (x+3)²−1 (вершина (−3;−1)) на x < −2, и парабола x²−4 (вершина (0;−4)) на x ≥ −2
Обе параболы направлены вверх и плавно стыкуются в точке (−2; 0) — разрыва здесь нет, только излом.
Положение 1 — прямая проходит через вершину левой параболы (−3; −1): m = −1
Положение 2 — прямая проходит через точку стыка (−2; 0): m = 0
В положении 1 правая парабола уже даёт 2 точки, плюс сама вершина — итого 3. В положении 2 правая парабола даёт 2 точки (включая саму точку стыка), а левая — ещё одну — тоже 3.
m = −1 или m = 0
Это изолированные значения, а не промежуток — по обе стороны от них число точек сразу меняется на 2 или на 4.
Где теряют балл: забыли, что вершина левой параболы (−3;−1) даёт только одну точку, и не нашли то самое m=−1, при котором получается нечётное число пересечений.
Тип 7 из 16
Условие
Постройте график функции. Определите, при каких значениях m прямая y = m имеет с графиком ровно три общие точки.
y = 5|x − 2| − x² + 5x − 6
Источник: Банк ФИПИ
Ход решения
по определению модуля: |A| = A, если A ≥ 0; |A| = −A, если A < 0
при x < 2 (то есть x−2 < 0): |x−2| = −(x−2) = 2−x, значит y = 5(2−x) − x² + 5x − 6 = 10 − 5x − x² + 5x − 6 = −x² + 4
при x ≥ 2 (то есть x−2 ≥ 0): |x−2| = x−2, значит y = 5(x−2) − x² + 5x − 6 = 5x − 10 − x² + 5x − 6 = −x² + 10x − 16
Получили две отдельные квадратичные функции, у обеих коэффициент при x² отрицательный — ветви вниз.
y = −x² + 4, x < 2 — квадратичная функция, график — парабола (ветви вниз)
a = −1, b = 0
x₀ = −b/(2a) = 0
y₀ = y(0) = −0² + 4 = 4
вершина: (0; 4)
y = −x² + 10x − 16, x ≥ 2 — квадратичная функция, график — парабола (ветви вниз)
a = −1, b = 10
x₀ = −b/(2a) = −10/(2·(−1)) = 5
y₀ = y(5) = −5² + 10·5 − 16 = −25 + 50 − 16 = 9
вершина: (5; 9)
x₀ = −b/(2a) для каждой параболы отдельно; y₀ находим подстановкой x₀ обратно в соответствующую функцию.
функции заданы на соседних промежутках (x < 2 и x ≥ 2) — сравниваем их значения в точке стыка
x → 2⁻ (первая функция, не входит): y = −4 + 4 = 0
x = 2 (вторая функция, входит): y = −4 + 20 − 16 = 0
Оба значения равны 0 — функции сходятся в точке (2;0) без разрыва, как и всегда у функции с модулем.
y = −x² + 4, x < 2
x
−2
−1
0
1
y
0
3
4
3
y = −(x−5)² + 9, x ≥ 2
x
2
3
5
7
8
y
0
5
9
5
0
Для каждой параболы берём вершину и точки по обе стороны.
парабола −x²+4 (вершина (0;4)) на x < 2, и парабола −(x−5)²+9 (вершина (5;9)) на x ≥ 2
Обе параболы направлены вниз; правая «выше» левой — у неё максимум 9 против 4.
Положение 1 — прямая проходит через точку стыка (2; 0): m = 0
Положение 2 — прямая проходит через вершину правой параболы (5; 9): m = 4 (при этом уровне)
При m = 0 левая парабола даёт ещё одну точку левее стыка, правая — ещё одну правее — вместе с самой точкой стыка получается 3. При m = 4 левая парабола даёт 2 точки, а правая — только вершину — тоже 3.
m = 0 или m = 4
Оба значения — изолированные точки, не промежутки.
x₀ = −b/(2a) для каждой параболы отдельно; y₀ находим подстановкой x₀ обратно в соответствующую функцию.
функции заданы на соседних промежутках (x ≥ 0 и x < 0) — сравниваем их значения в точке стыка
x = 0 (первая функция, входит): y = 0 − 0 = 0
x → 0⁻ (вторая функция, не входит): y = −0 − 0 = 0
Оба значения равны 0 — функции сходятся в точке (0;0) без разрыва, как и всегда у функции с модулем.
y = −x² − 5x, x < 0
x
−5
−2,5
−1
y
0
6,25
4
y = x² − x, x ≥ 0
x
0
0,5
1
2
y
0
−0,25
0
2
Для каждой параболы берём вершину и точки по обе стороны.
парабола −(x+2,5)²+6,25 (вершина (−2,5;6,25)) на x < 0, и парабола (x−0,5)²−0,25 (вершина (0,5;−0,25)) на x ≥ 0
Правая ветвь — парабола вверх с минимумом −0,25, левая — парабола вниз с максимумом 6,25.
Положение 1 — прямая проходит через вершину правой параболы (0,5; −0,25): m = −0,25
Положение 2 — прямая проходит через вершину левой параболы (−2,5; 6,25): m = 6,25
В положении 1 правая парабола даёт только вершину (1 точка), левая добавляет ещё одну — итого 2. В положении 2 наоборот: левая даёт только вершину, правая — ещё одну точку.
m = −0,25 или m = 6,25
Между этими значениями обе параболы дают по 2 точки каждая (итого 3 или 4) — а вне них суммарно остаётся только 1.
Где теряют балл: посчитали точки при m=0 или m=1 (по 2 или 3 точки) вместо того, чтобы проверить промежуточный уровень строго между 0 и 1, который и даёт максимум.
Тип 11 из 16
Условие
Постройте график функции. Определите, при каких значениях m прямая y = m не имеет с графиком ни одной общей точки.
y = −4 − (x + 1)/(x² + x)
Источник: Банк ФИПИ
Ход решения
x² + x ≠ 0
x(x + 1) ≠ 0
x ≠ 0; x ≠ −1
Разложили знаменатель на множители и нашли, при каких x он обращается в ноль — эти значения исключаем из области определения.
(x+1) / [x(x+1)] = 1/x, при x ≠ −1
y = −4 − 1/x, x ≠ 0, x ≠ −1
Функция дробно-рациональная. После сокращения график — это гипербола y = −4 − 1/x со сдвигом вниз на 4, но с одной выколотой точкой (там, где было сокращение).
вертикальная асимптота: x = 0 (здесь знаменатель 1/x обращается в ноль, а сокращения уже не было)
горизонтальная асимптота: y = −4 (при x → ±∞ слагаемое 1/x стремится к 0)
дыра: x = −1, y = −4 − 1/(−1) = −4 + 1 = −3 → (−1; −3)
x=−1 — та самая точка, где сокращали дробь: в исходной функции там 0/0, а в упрощённой формуле подставить можно, но брать нельзя.
y = −4 − 1/x
x
−2
−0,5
0,5
2
4
y
−3,5
−2
−6
−4,5
−4,25
x=0 и x=−1 в таблицу не включаем — это асимптота и дыра.
гипербола −4−1/x с вертикальной асимптотой x=0 и горизонтальной y=−4, дыра в точке (−1;−3)
Левая ветвь идёт из области выше −4 вверх к +∞ около x=0; правая — из −∞ вверх, приближаясь к −4 сверху.
Положение 1 — прямая совпадает с горизонтальной асимптотой: m = −4 — график подходит сколь угодно близко, но никогда не касается
Положение 2 — прямая проходит через дыру (−1; −3): m = −3 — эта единственная точка с таким y исключена из графика
Это ровно два уровня, где горизонтальная прямая гарантированно не встретит график.
m = −4 или m = −3
При любом другом m прямая пересечёт одну из двух ветвей гиперболы хотя бы один раз.
Где теряют балл: нашли только горизонтальную асимптоту (−4) и забыли про дыру (−3), которая тоже даёт «пустой» уровень m.
Тип 12 из 16
Условие
Постройте график функции. Определите, при каких значениях m прямая y = m не имеет с графиком ни одной общей точки.
y = (0,75x² − 1,5x)·|x| / (x − 2)
Источник: Банк ФИПИ
Ход решения
x − 2 ≠ 0
x ≠ 2
Знаменатель обращается в ноль только при x=2 — это единственное ограничение.
0,75x² − 1,5x = 0,75x(x − 2)
[0,75x(x−2)·|x|] / (x−2) = 0,75x|x|, при x ≠ 2
Функция дробно-рациональная. После сокращения график — гладкая возрастающая кривая (парабола вверх при x≥0, парабола вниз при x<0, сшитые в начале координат), но с одной выколотой точкой.
Где теряют балл: не заметили, что оставшаяся функция 0,75x|x| монотонна и взаимно однозначна, и попытались искать промежутки вместо единственной дыры.
Тип 13 из 16
Условие
Постройте график функции. Определите, при каких значениях m прямая y = m имеет с графиком ровно одну общую точку.
y = 0,5·(|x/2,5 − 2,5/x| + x/2,5 + 2,5/x)
Источник: Банк ФИПИ
Ход решения
x ≠ 0
Дробь 2,5/x не определена при x=0.
a = x/2,5, b = 2,5/x, причём a·b = (x/2,5)·(2,5/x) = 1
y = 0,5·(|a−b| + a + b) = max(a, b)
Это известное тождество: полусумма плюс полуразность модуля всегда даёт больший из двух аргументов.
x>0: a,b>0 и ab=1 ⇒ max(a,b) ≥ 1, равенство только при a=b=1, то есть x=2,5
x<0: пусть p=−a, q=−b — тогда p,q>0 и pq=ab=1 ⇒ min(p,q) ≤ 1 ⇒ max(a,b)=−min(p,q) ≥ −1, равенство только при a=b=−1, то есть x=−2,5
При x>0 функция не бывает меньше 1 (минимум в точке x=2,5). При x<0 она не бывает меньше −1 (тоже минимум ветви, в точке x=−2,5) — и на обоих концах этой ветви (x→0⁻ и x→−∞) стремится к 0, но никогда его не достигает.
y = max(x/2,5; 2,5/x)
x
−5
−2,5
−1
1
2,5
5
y
−0,5
−1
−0,4
2,5
1
2
При x=−2,5 и x=2,5 функция достигает минимума своей ветви — это и есть точки перехода между двумя гиперболами внутри max(a,b).
при x>0 — кривая с минимумом (2,5; 1), уходящая в +∞ на обоих концах; при x<0 — кривая с минимумом (−2,5; −1), приближающаяся к 0⁻ на обоих концах
На каждой из двух половин функция сначала идёт как одна ветвь гиперболы, потом плавно переходит в другую — ровно в точке, где a=b.
Положение 1 — прямая проходит через точку (2,5; 1): m = 1
Положение 2 — прямая проходит через точку (−2,5; −1): m = −1
Функция принимает значения только из [−1; 0) ∪ [1; +∞). При m=1 и m=−1 — это минимумы своих ветвей, ровно 1 точка. При m>1 или −1<m<0 — уже 2 точки; при 0≤m<1 или m<−1 — ни одной.
m = −1 или m = 1
Это ровно те точки, где переключаются местами a и b — «стыки» двух ветвей.
дыра: x = −1 → y = −(1 + 2,25) = −3,25 → (−1; −3,25)
Парабола целиком лежит ниже оси x — её максимум −2,25 всё равно отрицателен.
y = −x² − 2,25
x
−2
−1
0
1
2
y
−6,25
−3,25
−2,25
−3,25
−6,25
x=−1 в таблицу можно включить как ориентир, но на графике эта точка выколотая.
парабола −x²−2,25 (вершина (0;−2,25), ветви вниз), выколотая точка (−1;−3,25)
Парабола симметрична относительно оси y.
kx = −x² − 2,25 ⇒ x² + kx + 2,25 = 0
D = k² − 9: один корень при D=0, то есть k=±3
проверяем, при каком k корнем окажется x=−1 (дыра): 1 − k + 2,25 = 0 ⇒ k = 3,25
k=±3 — обычное касание параболы (дискриминант равен нулю). k=3,25 — секущая, у которой одна из двух точек пересечения совпадает с дырой, и остаётся только одна.
k = −3; k = 3; k = 3,25
Первые два значения — касание параболы, третье — секущая с одной «вырезанной» дырой точкой.
Где теряют балл: нашли только k=±3 (касание) и забыли проверить особый случай, когда одна из двух точек пересечения секущей совпадает с дырой.
Тип 15 из 16
Условие
Постройте график функции. Определите, при каких значениях k прямая y = kx имеет с графиком ровно одну общую точку.
y = (7x − 5) / (7x² − 5x)
Источник: Банк ФИПИ
Ход решения
7x² − 5x ≠ 0
x(7x − 5) ≠ 0
x ≠ 0; x ≠ 5/7
Разложили знаменатель на множители и нашли, при каких x он обнуляется.
(7x−5) / [x(7x−5)] = 1/x, при x ≠ 5/7
Функция дробно-рациональная. После сокращения график — это гипербола y=1/x с одной выколотой точкой (там, где было сокращение); x=0 остаётся обычной вертикальной асимптотой.
x = 5/7 → y = 1/(5/7) = 7/5 = 1,4 → (5/7; 1,4)
Без учёта дыры это была бы обычная гипербола y=1/x с обеими ветвями.
y = 1/x
x
−2
−1
−0,5
0,5
1
2
y
−0,5
−1
−2
2
1
0,5
x=0 в таблицу не включаем — там вертикальная асимптота.
гипербола 1/x (асимптоты x=0 и y=0), выколотая точка (5/7; 1,4) на правой ветви
Дыра лежит именно на правой (положительной) ветви — это и определит, при каком k она «сработает».
Где теряют балл: забыли про k=0 (прямая y=0 тоже не пересекает график, ведь он весь ниже оси x) и указали в ответе только два «симметричных» значения.
Частые ошибки в задании 22
Почти все потерянные баллы в номере 22 — это пять повторяющихся сюжетов. Ответ не сошёлся, а где свернул не туда — непонятно: обычно это одна из этих ошибок.
ОформлениеФункции назвали «кусочной», не расписав по отдельности
Строгого понятия «кусочная функция» в школьном курсе нет — на самом деле условие задаёт несколько отдельных функций, каждая на своём промежутке x. Для КАЖДОЙ из них нужно явно написать, какая это функция (линейная, квадратичная, дробно-рациональная) и какой у неё график (прямая, парабола, гипербола).
Перед построением графика всегда пиши отдельной строкой: «y = ... — функция такая-то, график — такой-то» для каждой части условия.
ОДЗНе нашли область определения дробно-рациональной функции
Если x есть в знаменателе, сначала находят ОДЗ через разложение знаменателя на множители — и только потом сокращают дробь. Пропуск этого шага — а не просто финальный ответ — может стоить балла на экзамене.
Всегда начинай решение дробно-рациональной функции со строки «ОДЗ:» и явного разложения знаменателя на множители.
ДыраЗабыли про дыру после сокращения дроби
После сокращения общего множителя точка, где сокращение произошло, выпадает из области определения — её нужно явно вычислить и отметить на графике как выколотую.
После каждого сокращения дроби подставляй исключённое значение x в УПРОЩЁННУЮ формулу, чтобы найти координаты дыры, и явно указывай их.
ВершинаНе показали, как именно находили вершину параболы
Утверждение «вершина в точке (a;b)» без показанного выделения полного квадрата (или подстановки в формулу x₀=−b/2a) не защитано — эксперт должен видеть сам процесс: как ты дополнил трёхчлен до квадрата.
Всегда выписывай полное преобразование трёхчлена в вершинную форму как отдельную строку, а не просто указывай готовые координаты.
ТаблицаСтроили график без таблицы значений
Для параболы или гиперболы недостаточно знать только вершину или асимптоту — нужно посчитать ещё несколько точек по обе стороны и оформить это таблицей, иначе график может быть неточным.
Перед тем как рисовать кривую, составь таблицу минимум из 3–5 пар (x; y) для каждой функции.
y = kxЗабыли про k = 0 или про отрицательные k
Прямая y=kx при k=0 — это ось абсцисс, и её тоже нужно проверять отдельно. Если функция определена не для всех знаков x, часть значений k может не давать решений вообще.
Проверяй k=0 отдельно от общего случая и не забывай, что положительные и отрицательные k могут работать по-разному, если функция несимметрична.
Вопросы про задание 22
Максимум 2 балла. Их ставят за верно построенный график (с таблицей значений, вершинами парабол и выколотыми точками) и правильно найденные критические значения m или k с обоснованием. Один только правильный ответ без графика и рассуждения обычно не засчитывается на полный балл.
В банке ФИПИ — 16 типов. Условие часто задаёт не одну особую функцию, а несколько отдельных функций на разных промежутках x — линейных, квадратичных или дробно-рациональных. Также встречаются функции с модулем (после раскрытия модуля они распадаются на две квадратичные функции) и дробно-рациональные функции с сокращающимися дробями (дыры и асимптоты). Часть заданий спрашивает про горизонтальную прямую y=m, часть — про прямую y=kx через начало координат, а один тип — про наибольшее число точек вообще. Все 16 разобраны выше по шагам.
Да, «постройте график» — прямое требование задания. Без таблицы значений и самого графика эксперт не сможет проверить обоснование, даже если итоговый ответ верный. Отмечай на графике ключевые точки: вершины парабол, выколотые точки, асимптоты — и подписывай, какая функция какому участку графика соответствует.
Изолированные точки почти всегда возникают там, где что-то «вырождается»: прямая проходит ровно через вершину параболы, попадает в дыру дробно-рациональной функции или совпадает с асимптотой. Проверяй именно эти особые значения в первую очередь — вокруг них обычно и меняется количество точек.
На практике 10–12 минут — это одно из самых времязатратных заданий части 2 из-за построения графика и таблиц значений. Если через 4–5 минут не видно, как разбить условие на отдельные функции, лучше перейти к следующему заданию и вернуться позже.
Разбор прочитан. Теперь реши сам, а ClassGPT посмотрит
Пиши решение на доске, как в тетради. ИИ видит каждую строчку по мере появления и подсказывает ровно там, где ты свернул не туда — не решает за тебя.
Демонстрация: ученик решает геометрическую задачу ОГЭ с окружностью, правильно находит первый угол и спрашивает, как продолжить. ClassGPT считывает чертёж, выделяет два радиуса и наводит ученика на свойство равнобедренного треугольника.
Задача 16
К окружности с центром O в точке A проведена касательная. Угол между касательной и хордой AB равен 35°. Найдите ∠AOB.
Типовое задание ОГЭ · №16
Ты
ClassGPT
Спрашивай, если застрял.
Разборы других заданий ОГЭ по математике
Часть 1 — задания 1–19, часть 2 — задания 20–25. Разборы остальных номеров скоро появятся.
Разбирай непонятные задачи прямо на интерактивной доске вместе с ИИ, почти как с настоящим репетитором. Он видит всё, что ты пишешь на доске, и голосом подскажет, если возникнут трудности.
Демонстрация: ученик решает геометрическую задачу ОГЭ с окружностью, правильно находит первый угол и спрашивает, как продолжить. ClassGPT считывает чертёж, выделяет два радиуса и наводит ученика на свойство равнобедренного треугольника.
Задача 16
К окружности с центром O в точке A проведена касательная. Угол между касательной и хордой AB равен 35°. Найдите ∠AOB.