Чтобы выполнить вашу просьбу, начнем с анализа функции. Функция задана как:
\[ y = x^2 - x - 2 \]
1. Построение графика функции
График этой функции является параболой, открытой вверх. Для построения графика можно найти вершину параболы и её пересечения с осью Y и осью X.
Находим корни функции (пересечения с осью X):
Ищем, где \( y = 0 \):
\[ x^2 - x - 2 = 0 \]
Решаем квадратное уравнение:
\[ (x - 2)(x + 1) = 0 \]
Таким образом, корни:
\[ x_1 = 2, \quad x_2 = -1 \]
Находим значение функции при \( x = 0 \) (пересечение с осью Y):
\[ y = 0^2 - 0 - 2 = -2 \]
Вершина параболы:
Формула для координаты вершины параболы, заданной уравнением \( y = ax^2 + bx + c \):
\[ x_{верш} = -\frac{b}{2a} = -\frac{-1}{2 \cdot 1} = \frac{1}{2} \]
Подставляем \( x = \frac{1}{2} \) в уравнение для нахождения \( y \):
\[ y = \left(\frac{1}{2}\right)^2 - \frac{1}{2} - 2 = \frac{1}{4} - \frac{2}{4} - \frac{8}{4} = -\frac{9}{4} \]
2. Найдем значение функции для \( x = -1.5 \):
Подставляем \( x = -1.5 \):
\[ y = (-1.5)^2 - (-1.5) - 2 = 2.25 + 1.5 - 2 = 1.75 \]
Таким образом, значение функции при \( x = -1.5 \) равно 1.75.
3. Найдем значения аргумента, при которых значение функции равно 3:
Решаем уравнение:
\[ x^2 - x - 2 = 3 \]
Переписываем:
\[ x^2 - x - 5 = 0 \]
Решаем с помощью дискриминанта:
\[ D = b^2 - 4ac = (-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-5) = 1 + 20 = 21 \]
Корни уравнения:
\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{1 \pm \sqrt{21}}{2} \]
4. Промежутки знакопостоянства функции:
Парабола имеет общий вид \( y = ax^2 + bx + c \), где \( a > 0 \), значит, функция положительна за пределами её корней.
Корни у нас: \( x_1 = -1 \) и \( x_2 = 2 \). Таким образом:
- Функция отрицательна на промежутке: \( (-1; 2) \)
- Функция положительна на промежутках: \( (-\infty; -1) \) и \( (2; +\infty) \)
5. Промежутки возрастания и убывания функции:
- Убывание: \( (-\infty; \frac{1}{2}) \)
- Возрастание: \( (\frac{1}{2}; +\infty) \)
6. Область значений функции:
Минимальное значение функции \( -\frac{9}{4} \) (при \( x = \frac{1}{2} \)).
Следовательно, область значений:
\[ y \in \left[-\frac{9}{4}; +\infty\right) \]
Ответы:
а) \( y(-1.5) = 1.75 \)
б) Значения аргумента, при которых \( y = 3 \):
\[ x = \frac{1 + \sqrt{21}}{2}, \quad x = \frac{1 - \sqrt{21}}{2} \]
в) Промежутки знакопостоянства: \( (-\infty; -1) \) (положительно), \( (-1; 2) \) (отрицательно), \( (2; +\infty) \) (положительно)
г) Промежутки возрастания и убывания: убывание на \( (-\infty; \frac{1}{2}) \), возрастание на \( (\frac{1}{2}; +\infty) \)
д) Область значений:
\[ y \in \left[-\frac{9}{4}; +\infty\right) \]