Сверь числа и знаки с фото.
- Постройте график функции \(y=-2x^2\) и найдите: а) значение \(y\) при \(x=-1,5; 0,6; 1,5;\) б) значения \(x\), при которых \(y=-1; -3; -4,5;\) в) промежуток возрастания и промежуток убывания функции.
Краткий ответ
График \(y=-2x^2\) — парабола с вершиной \((0;0)\), ветви направлены вниз.
а) \(y(-1{,}5)=-4{,}5;\quad y(0{,}6)=-0{,}72;\quad y(1{,}5)=-4{,}5.\)
б)
\(y=-1:\ x=\pm\dfrac{\sqrt2}{2}\approx\pm0{,}71;\)
\(y=-3:\ x=\pm\dfrac{\sqrt6}{2}\approx\pm1{,}22;\)
\(y=-4{,}5:\ x=\pm1{,}5.\)
в) функция возрастает на \((-\infty;0]\) и убывает на \([0;+\infty)\).
Как построить график
Это парабола \(y=x^2\), растянутая по вертикали в 2 раза и отражённая вниз. Вершина — \((0;0)\), ось симметрии — \(x=0\).
Таблица точек:
| \(x\) | \(-2\) | \(-1{,}5\) | \(-1\) | \(-0{,}5\) | \(0\) | \(0{,}5\) | \(1\) | \(1{,}5\) | \(2\) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \(y\) | \(-8\) | \(-4{,}5\) | \(-2\) | \(-0{,}5\) | \(0\) | \(-0{,}5\) | \(-2\) | \(-4{,}5\) | \(-8\) |
Схема графика (не в масштабе):
y
↑
──────────●──────────→ x (0; 0)
/ \
● ● (x = ±1; y = -2)
/ \
● ● (x = ±1,5; y = -4,5)
/ \
● ● (x = ±2; y = -8)
Отмечаем точки из таблицы и проводим плавную кривую: вершина в начале координат, ветви симметричны относительно оси \(y\).
Решение по пунктам
а) Подставляем \(x\) в формулу:
\[ y(-1{,}5)=-2\cdot(-1{,}5)^2=-2\cdot2{,}25=-4{,}5; \]
\[ y(0{,}6)=-2\cdot(0{,}6)^2=-2\cdot0{,}36=-0{,}72; \]
\[ y(1{,}5)=-2\cdot(1{,}5)^2=-4{,}5. \]
б) Решаем уравнения:
\[ -2x^2=-1 \ \Rightarrow\ x^2=\frac12 \ \Rightarrow\ x=\pm\frac{\sqrt2}{2}\approx\pm0{,}71; \]
\[ -2x^2=-3 \ \Rightarrow\ x^2=\frac32 \ \Rightarrow\ x=\pm\frac{\sqrt6}{2}\approx\pm1{,}22; \]
\[ -2x^2=-4{,}5 \ \Rightarrow\ x^2=2{,}25 \ \Rightarrow\ x=\pm1{,}5. \]
Корни идут парами, потому что парабола симметрична относительно оси \(y\): горизонтальная прямая \(y=-1\), \(y=-3\) или \(y=-4{,}5\) пересекает её в двух симметричных точках.
в) Вершина — самая высокая точка графика: \(y_{\max}=0\) при \(x=0\). Поэтому при движении слева направо до нуля функция возрастает, а после нуля — убывает:
\[ \text{возрастает при }x\in(-\infty;0],\qquad \text{убывает при }x\in[0;+\infty). \]
Проверка: подстановка найденных \(x\) даёт нужные \(y\): например,
\(-2(\pm1{,}5)^2=-4{,}5\),
\(-2\left(\pm\frac{\sqrt2}{2}\right)^2=-1\),
\(-2\left(\pm\frac{\sqrt6}{2}\right)^2=-3\). Всё сходится.