Сверь числа и знаки с фото.
Квадратичная функция задана формулой: а) \(y=x^2-4x+7\); б) \(y=-2x^2-5x-2\). Найдите координаты вершины параболы. Наметив на координатной плоскости вершину параболы и её ось симметрии, изобразите схематически график.
Постройте график функции \(y=-x^2+2x+8\) и найдите, используя график: а) значения функции при \(x=2,5; -0,5; -3\); б) значения аргумента, при которых \(y=6; 0; -2\); в) нули функции и промежутки знакопостоянства; г) промежутки возрастания и убывания функции, множество значений функции.
Кратко
150.
а) вершина \((2;3)\), ось симметрии \(x=2\);
б) вершина \(\left(-\frac54;\frac98\right)\), ось симметрии \(x=-\frac54\).
151.
а) \(6{,}75;\ 6{,}75;\ -7\);
б) при \(y=6\): \(x=1\pm\sqrt3\); при \(y=0\): \(x=-2\) и \(x=4\); при \(y=-2\): \(x=1\pm\sqrt{11}\);
в) нули: \(-2\) и \(4\); \(y>0\) при \(x\in(-2;4)\), \(y<0\) при \(x\in(-\infty;-2)\cup(4;+\infty)\);
г) возрастает на \((-\infty;1]\), убывает на \([1;+\infty)\), множество значений — \((-\infty;9]\).
150
Для параболы \(y=ax^2+bx+c\) вершина находится по формулам:
\[ x_0=-\frac{b}{2a},\qquad y_0=y(x_0). \]
Ось симметрии — прямая \(x=x_0\). Если \(a>0\), ветви направлены вверх; если \(a<0\) — вниз.
а) \(y=x^2-4x+7\)
Здесь \(a=1>0\), значит, ветви вверх.
\[ x_0=-\frac{-4}{2\cdot1}=2, \]
\[ y_0=2^2-4\cdot2+7=4-8+7=3. \]
Вершина: \((2;3)\), ось симметрии: \(x=2\).
Для эскиза можно взять симметричные точки:
\[ (0;7),\ (4;7),\ (1;4),\ (3;4). \]
Дискриминант \(D=(-4)^2-4\cdot1\cdot7=-12<0\), поэтому график не пересекает ось \(Ox\). Вершина — самая низкая точка графика.
б) \(y=-2x^2-5x-2\)
Здесь \(a=-2<0\), ветви вниз.
\[ x_0=-\frac{-5}{2\cdot(-2)}=-\frac54, \]
\[ y_0=-2\cdot\left(-\frac54\right)^2-5\cdot\left(-\frac54\right)-2=\frac98. \]
Вершина:
\[ \left(-\frac54;\frac98\right), \]
ось симметрии:
\[ x=-\frac54. \]
Нули функции:
\[ -2x^2-5x-2=0, \]
\[ 2x^2+5x+2=0, \]
\[ D=25-16=9, \]
\[ x=\frac{-5\pm3}{4}. \]
Значит, \(x=-2\) и \(x=-\frac12\).
Для эскиза: точки \((-2;0)\), \(\left(-\frac12;0\right)\), \((0;-2)\), \((-1;1)\), \(\left(-\frac32;1\right)\). Вершина — самая высокая точка.
151
Функция:
\[ y=-x^2+2x+8. \]
Выделим полный квадрат:
\[ y=-(x^2-2x)+8=-(x-1)^2+9. \]
Отсюда видно: вершина параболы — \((1;9)\), ветви вниз, ось симметрии \(x=1\), наибольшее значение \(9\).
Нули:
\[ -(x-1)^2+9=0, \]
\[ (x-1)^2=9, \]
\[ x-1=\pm3, \]
\[ x=-2 \quad \text{или} \quad x=4. \]
а) Значения функции
\[ y(2{,}5)=-(2{,}5-1)^2+9=-2{,}25+9=6{,}75. \]
\[ y(-0{,}5)=-(-0{,}5-1)^2+9=-2{,}25+9=6{,}75. \]
\[ y(-3)=-(-3-1)^2+9=-16+9=-7. \]
Ответ: \(6{,}75;\ 6{,}75;\ -7\).
б) Значения аргумента
При \(y=6\):
\[ -(x-1)^2+9=6, \]
\[ (x-1)^2=3, \]
\[ x=1\pm\sqrt3. \]
При \(y=0\):
\[ x=-2,\quad x=4. \]
При \(y=-2\):
\[ -(x-1)^2+9=-2, \]
\[ (x-1)^2=11, \]
\[ x=1\pm\sqrt{11}. \]
в) Нули и промежутки знакопостоянства
Нули функции:
\[ x=-2,\quad x=4. \]
Так как ветви параболы направлены вниз:
\[ y>0 \quad \text{при } x\in(-2;4), \]
\[ y<0 \quad \text{при } x\in(-\infty;-2)\cup(4;+\infty). \]
г) Возрастание, убывание и множество значений
Вершина находится в точке \(x=1\).
\[ \text{Функция возрастает при } x\in(-\infty;1], \]
\[ \text{убывает при } x\in[1;+\infty). \]
Наибольшее значение функции равно \(9\), поэтому множество значений:
\[ (-\infty;9]. \]