Кратко: оба решения верны.
Для \(y=x^2-4x\): вершина \((2;-4)\), функция убывает при \(x\le 2\), возрастает при \(x\ge 2\), минимум \(x_{\min}=2,\ y_{\min}=-4\).
Для \(y=(x-3)^4\): точка минимума — \((3;0)\), функция убывает при \(x\le 3\), возрастает при \(x\ge 3\), минимум \(x_{\min}=3,\ y_{\min}=0\).
1. Почему так для \(y=x^2-4x\)
Выделим полный квадрат:
\[ x^2-4x=(x-2)^2-4. \]
Квадрат \((x-2)^2\) неотрицателен и равен нулю только при \(x=2\). Поэтому наименьшее значение:
\[ y_{\min}=0-4=-4. \]
То есть вершина: \((2;-4)\).
Можно проверить через производную:
\[ y'=2x-4=2(x-2). \]
- при \(x<2\) производная отрицательна — функция убывает;
- при \(x>2\) производная положительна — функция возрастает.
Значит:
\[ \downarrow\ (-\infty;2],\qquad \uparrow\ [2;+\infty). \]
Проверка: \(y(2)=-4\), а, например, \(y(1)=y(3)=-3>-4\). Значит, действительно минимум.
2. Почему так для \(y=(x-3)^4\)
Обозначим \(t=x-3\). Тогда
\[ y=t^4. \]
Четвёртая степень всегда неотрицательна:
\[ t^4\ge 0, \]
причём \(t^4=0\) только при \(t=0\), то есть при \(x=3\). Поэтому:
\[ x_{\min}=3,\qquad y_{\min}=0. \]
График \(y=x^4\) убывает при \(x<0\) и возрастает при \(x>0\). После сдвига на \(3\) вправо:
- при \(x<3\) функция убывает;
- при \(x>3\) возрастает.
Через производную:
\[ y'=4(x-3)^3. \]
Она отрицательна при \(x<3\) и положительна при \(x>3\). Значит:
\[ \downarrow\ (-\infty;3],\qquad \uparrow\ [3;+\infty). \]
Проверка: \(y(3)=0\), а \(y(2)=1>0\), \(y(4)=1>0\). Поэтому \((3;0)\) — точка минимума.
Важно: формула \(x_в=-\frac{b}{2a}\) работает только для квадратичной функции. Для \(y=(x-3)^4\) её напрямую применять нельзя — здесь помогают замена \(t=x-3\) или производная.