Для анализа данной задачи, начнем с того, что мы имеем квадратичные функции вида \( y = ax^2 + bx + c \), где \( a \neq 0 \). Нам также даны значения функции в точках \( x = 1 \) и \( x = 3 \):
- \( y(1) = 1 \)
- \( y(3) = -7 \)
Запишем это в виде уравнений:
- \( a(1^2) + b(1) + c = 1 \) или \( a + b + c = 1 \) (1)
- \( a(3^2) + b(3) + c = -7 \) или \( 9a + 3b + c = -7 \) (2)
Теперь у нас есть система из двух уравнений:
\[ \begin{align*} 1. & \quad a + b + c = 1 \\ 2. & \quad 9a + 3b + c = -7 \end{align*} \]
Мы можем выразить \( c \) из первого уравнения:
\[ c = 1 - a - b \]
Подставим это значение во второе уравнение:
\[ 9a + 3b + (1 - a - b) = -7 \]
Упростим это уравнение:
\[ 9a + 3b + 1 - a - b = -7 \]
Сгруппируем подобные члены:
\[ (9a - a) + (3b - b) + 1 = -7 \\ 8a + 2b + 1 = -7 \]
Вынесем 2 за скобки:
\[ 2(4a + b) + 1 = -7 \\ 2(4a + b) = -7 - 1 \\ 2(4a + b) = -8 \\ 4a + b = -4 \quad (3) \]
Теперь у нас есть два уравнения:
- \( a + b + c = 1 \) (1)
- \( 4a + b = -4 \) (3)
Из уравнения (3) можем выразить \( b \):
\[ b = -4 - 4a \]
Подставим это значение в уравнение (1):
\[ a + (-4 - 4a) + c = 1 \\ a - 4 - 4a + c = 1 \\ -3a + c - 4 = 1 \\ c = 3a + 5 \quad (4) \]
Теперь имеем \( b = -4 - 4a \) и \( c = 3a + 5 \).
Теперь рассмотрим каждое из утверждений А-Г и проверим их истинность.
(А) Если \( c < 1 \), то \( a < 0 \).
Подставим выражение для \( c \):
\[ 3a + 5 < 1 \\ 3a < -4 \\ a < -\frac{4}{3} \]
Это правда, что при \( c < 1 \), \( a \) обязательно меньше \( -\frac{4}{3} \).
(Б) Если \( a < 0 \), то \( c < 1 \).
Если \( a < 0 \), подставим это в \( c = 3a + 5 \):
При \( a < 0 \), значение \( c = 3a + 5 \) может быть больше, меньше или равно 1, поэтому это утверждение не является истинным во всех случаях.
(В) Если \( -b < 1 \), то \( a < 0 \).
Подставим \( b \):
\[ -(-4 - 4a) < 1 \\ 4 + 4a < 1 \\ 4a < -3 \\ a < -\frac{3}{4} \]
Это утверждение действительно, но не обязательно приводит к \( a < 0 \).
(Г) Если \( a < 0 \), то \( -b < 3 \).
Подставляем \( b \):
\[ -(-4 - 4a) < 3 \\ 4 + 4a < 3 \\ 4a < -1 \\ a < -\frac{1}{4} \]
Это утверждение также может быть истинным, если \( a < 0 \).
(Д) Все утверждения А-Г обязательно верны — это неверно.
Теперь мы пришли к выводу, что:
- Утверждение (Б) неверно, так как \( a < 0 \) не гарантирует, что \( c < 1 \).
Таким образом, неверным утверждением является (Б).