Давайте разберем функцию \( y = -x^2 - 2x + 3 \).
1. Построение графика функции
Функция является квадратичной и имеет вид параболы, открытой вверх, поскольку коэффициент перед \( x^2 \) отрицательный. Мы можем определить основные характеристики функции:
- Вершина параболы: Для нахождения координаты вершины квадратичной функции \( y = ax^2 + bx + c \) используется формула \( x = -\frac{b}{2a} \), где \( a = -1 \) и \( b = -2 \).
\[ x = -\frac{-2}{2 \cdot -1} = 1 \]
Теперь подставим значение \( x \) в функцию, чтобы найти \( y \):
\[ y = -1^2 - 2 \cdot 1 + 3 = -1 - 2 + 3 = 0 \]
Вершина параболы: \( (1, 0) \).
- Параметры функции:
- \( a = -1 \)
- \( b = -2 \)
- \( c = 3 \)
2. Значения \( y \) при \( x = -2 \) и \( x = 0.5 \)
Подставляем значения:
- Для \( x = -2 \):
\[ y = -(-2)^2 - 2 \cdot (-2) + 3 = -4 + 4 + 3 = 3 \]
- Для \( x = 0.5 \):
\[ y = -(0.5)^2 - 2 \cdot 0.5 + 3 = -0.25 - 1 + 3 = 1.75 \]
3. Значение \( x \) при \( y = 2 \)
Устанавливаем уравнение \( -x^2 - 2x + 3 = 2 \):
\[ -x^2 - 2x + 1 = 0 \]
Умножим на -1:
\[ x^2 + 2x - 1 = 0 \]
Решим его с помощью дискриминанта:
\[ D = b^2 - 4ac = 2^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-1) = 4 + 4 = 8 \]
Корни:
\[ x_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{-2 + \sqrt{8}}{2} = -1 + \sqrt{2} \]
\[ x_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{-2 - \sqrt{8}}{2} = -1 - \sqrt{2} \]
4. Нули функции
Нули функции находятся при \( y = 0 \):
\[ -x^2 - 2x + 3 = 0 \Rightarrow x^2 + 2x - 3 = 0 \]
Решим его:
\[ D = 2^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-3) = 4 + 12 = 16 \]
Корни:
\[ x_1 = \frac{-2 + 4}{2} = 1 \] \[ x_2 = \frac{-2 - 4}{2} = -3 \]
5. Промежутки, где \( y > 0 \) и \( y < 0 \)
Поскольку парабола открыта вниз, функция больше нуля между её нулями:
- \( y > 0 \) при \( -3 < x < 1 \)
- \( y < 0 \) при \( x < -3 \) и \( x > 1 \)
6. Промежуток, в котором функция возрастает и убывает
- Функция возрастает на интервале \( (-\infty, -3) \) и \( (1, +\infty) \)
- Функция убывает на интервале \( (-3, 1) \)
7. Область определения и область значений функции
- Область определения: Все действительные числа \( \mathbb{R} \)
- Область значений: \( (-\infty, 3] \)
Резюме
- \( y(-2) = 3 \)
- \( y(0.5) = 1.75 \)
- \( x \) при \( y = 2 \) находятся \( x = -1 - \sqrt{2} \) и \( x = -1 + \sqrt{2} \)
- Нули функции \( x = -3 \) и \( x = 1 \)
- Промежутки: \( y > 0 \) на \( (-3, 1) \); \( y < 0 \) на \( (-\infty, -3) \cup (1, +\infty) \)
- Функция возрастает на \( (-\infty, -3) \) и \( (1, +\infty) \); убывает на \( (-3, 1) \)
- Область определения: \( \mathbb{R} \); область значений: \( (-\infty, 3] \)