Кратко. Все три функции — квадратичные, их графики — параболы. Для каждой находим вершину, нули, точки для построения и по ним описываем свойства.
Общий приём. Для \(y=ax^2+bx+c\):
\[ x_{\text{верш}}=-\frac{b}{2a},\qquad y_{\text{верш}}=y(x_{\text{верш}}). \]
- если \(a>0\), ветви вверх, в вершине — минимум;
- если \(a<0\), ветви вниз, в вершине — максимум;
- нули функции — решения уравнения \(ax^2+bx+c=0\);
- ось симметрии: \(x=x_{\text{верш}}\).
а) \(y=\dfrac18x^2-4x+4\)
Выделим полный квадрат:
\[ y=\frac18(x-16)^2-28. \]
Значит, вершина:
\[ (16;-28). \]
Нули:
\[ \frac18x^2-4x+4=0 \Rightarrow x^2-32x+32=0, \]
\[ x=16\pm4\sqrt{14}\approx 1{,}03;\ 30{,}97. \]
Точки для графика:
\[ (0;4),\ (8;-20),\ (16;-28),\ (24;-20),\ (32;4). \]
Свойства:
- область определения: \(x\in\mathbb R\);
- область значений: \(y\in[-28;+\infty)\);
- ветви направлены вверх;
- наименьшее значение \(y=-28\) при \(x=16\);
- наибольшего значения нет;
- ось симметрии \(x=16\);
- \(y>0\) при
\[ x<16-4\sqrt{14}\quad\text{или}\quad x>16+4\sqrt{14}; \] - \(y<0\) при
\[ 16-4\sqrt{14}<x<16+4\sqrt{14}; \] - убывает на \((-\infty;16]\), возрастает на \([16;+\infty)\).
б) \(y=-\dfrac14x^2+x-1\)
\[ y=-\frac14(x-2)^2. \]
Вершина:
\[ (2;0). \]
Парабола касается оси \(Ox\) в точке \(x=2\), поэтому нуль один:
\[ x=2. \]
Точки для графика:
\[ (-2;-4),\ (0;-1),\ (2;0),\ (4;-1),\ (6;-4). \]
Свойства:
- область определения: \(x\in\mathbb R\);
- область значений: \(y\in(-\infty;0]\);
- ветви направлены вниз;
- наибольшее значение \(y=0\) при \(x=2\);
- наименьшего значения нет;
- ось симметрии \(x=2\);
- \(y=0\) только при \(x=2\);
- \(y<0\) при всех \(x\ne2\);
- промежутков, где \(y>0\), нет;
- возрастает на \((-\infty;2]\), убывает на \([2;+\infty)\).
в) \(y=x^2+8x\)
\[ y=(x+4)^2-16. \]
Вершина:
\[ (-4;-16). \]
Нули:
\[ x^2+8x=0 \Rightarrow x(x+8)=0, \]
\[ x=-8,\qquad x=0. \]
Точки для графика:
\[ (-8;0),\ (-6;-12),\ (-4;-16),\ (-2;-12),\ (0;0). \]
Свойства:
- область определения: \(x\in\mathbb R\);
- область значений: \(y\in[-16;+\infty)\);
- ветви направлены вверх;
- наименьшее значение \(y=-16\) при \(x=-4\);
- наибольшего значения нет;
- ось симметрии \(x=-4\);
- \(y>0\) при
\[ x<-8\quad\text{или}\quad x>0; \] - \(y<0\) при
\[ -8<x<0; \] - убывает на \((-\infty;-4]\), возрастает на \([-4;+\infty)\).
Проверка вершин:
\[ y(16)=\frac18\cdot256-64+4=-28, \]
\[ y(2)=-\frac14\cdot4+2-1=0, \]
\[ y(-4)=16-32=-16. \]
Всё сходится: графики — параболы с найденными вершинами и точками.
