Чтобы построить график функции \( y = 2x^2 + 8x + 2 \) и проанализировать ее, выполните следующие шаги:
1. Нахождение нулей функции
Чтобы найти нули функции, решим уравнение \( 2x^2 + 8x + 2 = 0 \). Для этого воспользуемся формулой корней квадратного уравнения:
\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \]
где \( a = 2 \), \( b = 8 \), \( c = 2 \).
Вычислим дискриминант:
\[ D = b^2 - 4ac = 8^2 - 4 \cdot 2 \cdot 2 = 64 - 16 = 48 \]
Теперь находим корни:
\[ x = \frac{-8 \pm \sqrt{48}}{2 \cdot 2} = \frac{-8 \pm 4\sqrt{3}}{4} = \frac{-2 \pm \sqrt{3}}{1} \]
Таким образом, нули функции:
\[ x_1 = -2 + \sqrt{3}, \quad x_2 = -2 - \sqrt{3} \]
2. Знак функции
Для определения знака функции, рассмотрим интервалы, которые формируют найденные корни. У нас есть три интервала:
- \( (-\infty, -2 - \sqrt{3}) \)
- \( (-2 - \sqrt{3}, -2 + \sqrt{3}) \)
- \( (-2 + \sqrt{3}, +\infty) \)
Выберите тестовые точки из каждого интервала и подставьте их в функцию.
Для интервала \( (-\infty, -2 - \sqrt{3}) \), например, \( x = -5 \): \[ y = 2(-5)^2 + 8(-5) + 2 = 50 - 40 + 2 = 12 \quad (\text{положительно}) \]
Для интервала \( (-2 - \sqrt{3}, -2 + \sqrt{3}) \), например, \( x = -2 \): \[ y = 2(-2)^2 + 8(-2) + 2 = 8 - 16 + 2 = -6 \quad (\text{отрицательно}) \]
Для интервала \( (-2 + \sqrt{3}, +\infty) \), например, \( x = 0 \): \[ y = 2(0)^2 + 8(0) + 2 = 2 \quad (\text{положительно}) \]
3. Промежутки возрастания и убывания функции
Чтобы найти промежутки возрастания и убывания, нужно определить производную функции:
\[ y' = 4x + 8 \]
Приравняем производную к нулю, чтобы найти критическую точку:
\[ 4x + 8 = 0 \Rightarrow x = -2 \]
Теперь рассмотрим знак производной:
Для \( x < -2 \) (например, \( x = -3 \)): \( y' = 4(-3) + 8 = -12 + 8 = -4 \) (убывает)
Для \( x > -2 \) (например, \( x = 0 \)): \( y' = 4(0) + 8 = 8 \) (возрастает)
Таким образом, функция убывает на интервале \( (-\infty, -2) \) и возрастает на интервале \( (-2, +\infty) \).
4. Наименьшее значение функции
Наименьшее значение функции соответствует еёminimum в критической точке \( x = -2 \):
\[ y(-2) = 2(-2)^2 + 8(-2) + 2 = 8 - 16 + 2 = -6 \]
5. Построение графика
- На координатной плоскости отметьте нули функции.
- Отметьте критическую точку и значение функции в ней.
- Отметьте знак функции на интервалах, которые мы проанализировали.
- Проведите параболу, которая открыта вверх (так как коэффициент \( a = 2 > 0 \)).
График функции будет выглядеть как U-образная кривая, с наименьшим значением в точке \( (-2, -6) \) и нулями на \( x_1 = -2 + \sqrt{3} \) и \( x_2 = -2 - \sqrt{3} \).
Теперь вы сможете построить график и анализировать свойства функции!