Докажите, что прямая, проходящая через начало координат, пересекает график функции 2x^2-2x-0.125 в двух различных точках. каким должен быть угловой коэффициент прямой, чтобы расстояние между точками пересечения было наименьшим? чему равно это расстояние?

Eeerok33 Eeerok33    2   24.08.2019 00:40    1

Ответы
MarryDied MarryDied  05.10.2020 15:36
Прямая, проходящая через начало координат задается уравнением
y=kx
где k - угловой коэффициент

2x^2-2x-0.125 = kx\\2x^2-(2+k)x-0.125=0\\D=4+4k+k^2-4*2*0.125=(k^2+2)^2+1\ \textgreater \ 0
Значит пересекает в двух точках.
Если пересекает в точках
(x_1;y_1),(x_2;y_2)\\y_1=kx_1\\y_2=kx_2
Тогда расстояние равно:
R=\sqrt{(x_2-x_1)^2+k^2(x_2-x_1)^2}=\sqrt{(k^2+1)(x_2-x_1)^2}

2x^2-(2+k)x-0.125=0\\D=(k^2+2)^2+1\\x_1={(2+k)+\sqrt D\over 4}\\x_2={(2+k)-\sqrt D\over4}\\x_1-x_2={\sqrt D\over2}

R=\sqrt{(k^2+1)(x_2-x_1)^2}={\sqrt{(k^2+1)D}\over2}={1\over2}\sqrt{(k^2+1)((2+k)^2+1)}=\\={1\over2}\sqrt{(k^2+1)(k^2+4k+5)}={1\over2}\sqrt{k^4+4k^3+6k^2+4k+5}

Надо найти наименьшее значение подкоренного выражения. Возьмем производную, чтобы найти промежутки возрастания/убывания функции:
(k^4+4k^3+6k^2+4k+5)'=4k^3+12k^2+12k+4=\\=4(k+1)^3

Значит убывает при
x\in(-\infty;-1)
и возрастает при
x\in(-1;+\infty)

Значит наименьшее значение при k=-1
Это значение равно:
{1\over2}\sqrt{k^4+4k^3+6k^2+4k+5}|_{k=-1}={1\over2}\sqrt{1-4+6-4+5}=1
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Алгебра