Давайте сначала упростим исходную функцию и исследуем ее свойства, а затем найдем необходимые значения k.
Упрощение функции
Исходная функция:
[ y = \frac{(x^2 + 4)(x+1)}{-1-x} ]
Так как знаменатель можно записать как (-1-x = -(1+x)), функция принимает вид:
[ y = \frac{(x^2 + 4)(x+1)}{-(x+1)} ]
Если (x \neq -1), то можно сократить на ((x+1)):
[ y = -(x^2 + 4) ]
Таким образом, функция (y = -(x^2 + 4)) определена для всех (x), кроме (x = -1), где функция имеет вертикальную асимптоту.
График функции
Функция (y = -(x^2 + 4)) представляет собой параболу, отраженную относительно оси x (из-за минуса перед выражением) и опущенную вниз на 4 единицы. Вершина этой параболы находится в точке ( (0, -4) ). Поскольку функция не определена при (x = -1), на графике будет вертикальная асимптота в (x = -1).
Поиск значений k
Чтобы прямая (y = kx) имела ровно одну общую точку с графиком, она должна касаться параболы. Подставим (y = kx) в уравнение параболы:
[ kx = -(x^2 + 4) ]
[ x^2 + kx + 4 = 0 ]
Для того чтобы уравнение имело ровно одно решение (касание), дискриминант квадратного уравнения должен быть равен 0:
[ D = k^2 - 4 \cdot 1 \cdot 4 = k^2 - 16 = 0 ]
[ k^2 = 16 ]
[ k = \pm 4 ]
Вывод
Прямая (y = kx) имеет ровно одну общую точку с графиком функции при (k = 4) и (k = -4). Это значит, что такие прямые касаются параболы.