Чтобы понять, как построить график функции \( y = x^2 - 2|x| - 3 \), давайте разложим это выражение на части и проанализируем его шаг за шагом.
Шаг 1: Понимание выражения
Функция состоит из трёх частей:
- \( x^2 \) — это парабола, открытая вверх.
- \( -2|x| \) — это модульное выражение, которое изменяет поведение функции в зависимости от знака \( x \).
- \( -3 \) — это сдвиг вниз на 3 единицы по оси y.
Шаг 2: Разделение на случаи
Поскольку модуль \( |x| \) имеет разные определения в зависимости от знака \( x \), мы рассмотрим два случая:
Когда \( x \geq 0 \):
- В этом случае \( |x| = x \).
- Подставляем в исходную функцию: \[ y = x^2 - 2x - 3 \]
- Это квадратная функция, которую можно привести к каноническому виду, используя формулу: \[ y = (x - 1)^2 - 4 \]
- Так что эта часть графика будет параболой, вершинa которой находится в \( (1, -4) \).
Когда \( x < 0 \):
- Здесь \( |x| = -x \).
- Подставляем в исходную функцию: \[ y = x^2 + 2x - 3 \]
- Также приводим к каноническому виду: \[ y = (x + 1)^2 - 4 \]
- Вершина этой части также находится в \( (-1, -4) \).
Шаг 3: Построение графика
Теперь у нас есть две части функции для построения графика:
- Для \( x \geq 0 \): парабола, вершинa в \( (1, -4) \), открытая вверх.
- Для \( x < 0 \): парабола, вершинa в \( (-1, -4) \), также открытая вверх.
Шаг 4: Общий вид графика
- Обе части параболы имеют общую точку на оси y, где \( y = -4 \) (это минимум обеих парабол).
- Параболы не пересекаются, так как они не имеют общих решений (если решить уравнение \( x^2 - 2|x| - 3 = 0 \)).
- Для полного графика можно взять несколько значений \( x \):
- В \( x = 0 \) мы получаем \( y = -3 \).
- В \( x = 2 \) мы получаем \( y = -3 \).
- В \( x = -2 \) также \( y = -3 \).
Таким образом, график может выглядеть как две параболы, открытые вверх, с вершинами, находящимися на одной горизонтальной линии:
- Вершина из \( x^2 - 2x - 3 \) в точке \( (1, -4) \).
- Вершина из \( x^2 + 2x - 3 \) в точке \( (-1, -4) \).
Итог
График функции \( y = x^2 - 2|x| - 3 \) будет представлять собой две симметричные параболы, с вершинами в точках \( (1, -4) \) и \( (-1, -4) \), обе из которых открыты вверх.