1. Для решения этой задачи требуется построить график функции $$y = x^2 - 2x - 8$$, а затем, используя график, ответить на вопросы.
1. 1. Построение графика:
* Функция $$y = x^2 - 2x - 8$$ является квадратичной, её графиком является парабола. Чтобы построить параболу, найдём координаты вершины, нули функции и дополнительные точки.
* Вершина параболы:
* Координата x вершины: $$x_в = -\frac{b}{2a} = -\frac{-2}{2 \cdot 1} = 1$$
* Координата y вершины: $$y_в = (1)^2 - 2(1) - 8 = 1 - 2 - 8 = -9$$
* Вершина параболы: $$(1; -9)$$
* Нули функции:
* Решим уравнение $$x^2 - 2x - 8 = 0$$.
* Используем теорему Виета или дискриминант:
* $$D = (-2)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-8) = 4 + 32 = 36$$
* $$x_1 = \frac{-(-2) + \sqrt{36}}{2 \cdot 1} = \frac{2 + 6}{2} = 4$$
* $$x_2 = \frac{-(-2) - \sqrt{36}}{2 \cdot 1} = \frac{2 - 6}{2} = -2$$
* Нули функции: $$x_1 = 4$$ и $$x_2 = -2$$.
* Дополнительные точки:
* Возьмём, например, $$x = -1$$ и $$x = 5$$.
* $$y(-1) = (-1)^2 - 2(-1) - 8 = 1 + 2 - 8 = -5$$
* $$y(5) = (5)^2 - 2(5) - 8 = 25 - 10 - 8 = 7$$
* Дополнительные точки: $$(-1; -5)$$ и $$(5; 7)$$.
Теперь мы можем построить график параболы.
1. 2. Анализ графика:
а) Значение $$y$$ при $$x = -1,5$$:
* Подставим $$x = -1,5$$ в уравнение функции: $$y = (-1,5)^2 - 2(-1,5) - 8 = 2,25 + 3 - 8 = -2,75$$.
* При $$x = -1,5, y = -2,75$$.
б) Значения $$x$$, при которых $$y = 3$$:
* Решим уравнение $$x^2 - 2x - 8 = 3$$, то есть $$x^2 - 2x - 11 = 0$$.
* Используем дискриминант:
* $$D = (-2)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-11) = 4 + 44 = 48$$
* $$x_1 = \frac{-(-2) + \sqrt{48}}{2 \cdot 1} = \frac{2 + 4\sqrt{3}}{2} = 1 + 2\sqrt{3}$$
* $$x_2 = \frac{-(-2) - \sqrt{48}}{2 \cdot 1} = \frac{2 - 4\sqrt{3}}{2} = 1 - 2\sqrt{3}$$
* При $$y = 3, x_1 = 1 + 2\sqrt{3}$$ и $$x_2 = 1 - 2\sqrt{3}$$.
в) Нули функции; промежутки, в которых $$y > 0$$ и в которых $$y < 0$$:
* Нули функции: $$x_1 = 4$$ и $$x_2 = -2$$.
* $$y > 0$$ при $$x \in (-\infty; -2) \cup (4; +\infty)$$.
* $$y < 0$$ при $$x \in (-2; 4)$$.
г) Промежуток, в котором функция возрастает:
* Функция возрастает на промежутке $$(1; +\infty)$$, где $$x > 1$$.
2. Найти наибольшее значение функции $$y = -x^2 + 4x + 3$$.
* Это квадратичная функция, графиком которой является парабола, ветви которой направлены вниз (так как коэффициент при $$x^2$$ отрицательный).
* Найбольшее значение функции достигается в вершине параболы.
* Координата x вершины: $$x_в = -\frac{b}{2a} = -\frac{4}{2 \cdot (-1)} = 2$$
* Координата y вершины: $$y_в = -(2)^2 + 4(2) + 3 = -4 + 8 + 3 = 7$$
* Наибольшее значение функции равно 7.
3. Найти область значений функции $$y = x^2 - 2x - 3$$, где $$x \in [0; 3]$$.
* Функция $$y = x^2 - 2x - 3$$ является квадратичной, её графиком является парабола.
* Координата x вершины: $$x_в = -\frac{b}{2a} = -\frac{-2}{2 \cdot 1} = 1$$.
* Координата y вершины: $$y_в = (1)^2 - 2(1) - 3 = 1 - 2 - 3 = -4$$.
* Определим значения функции на концах отрезка $$[0; 3]$$:
* $$y(0) = (0)^2 - 2(0) - 3 = -3$$
* $$y(3) = (3)^2 - 2(3) - 3 = 9 - 6 - 3 = 0$$
* Наименьшее значение функции на отрезке равно значению в вершине, то есть $$-4$$, так как вершина лежит в заданном отрезке. Наибольшее значение функции на отрезке равно $$0$$.
* Область значений функции: $$y \in [-4; 0]$$.
4. Определить, пересекаются ли парабола $$y = \frac{1}{2}x^2$$ и прямая $$y = 12 - x$$. Если точки пересечения существуют, то найти их координаты.
* Чтобы найти точки пересечения, нужно решить систему уравнений:
$$\begin{cases}
y = \frac{1}{2}x^2 \\
y = 12 - x
\end{cases}$$
* Приравняем правые части уравнений: $$\frac{1}{2}x^2 = 12 - x$$
* Умножим обе части на 2: $$x^2 = 24 - 2x$$
* Перенесём всё в левую часть: $$x^2 + 2x - 24 = 0$$
* Решим квадратное уравнение:
* Используем теорему Виета или дискриминант:
* $$D = (2)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-24) = 4 + 96 = 100$$
* $$x_1 = \frac{-2 + \sqrt{100}}{2 \cdot 1} = \frac{-2 + 10}{2} = 4$$
* $$x_2 = \frac{-2 - \sqrt{100}}{2 \cdot 1} = \frac{-2 - 10}{2} = -6$$
* Найдём соответствующие значения $$y$$:
* При $$x_1 = 4, y_1 = 12 - 4 = 8$$.
* При $$x_2 = -6, y_2 = 12 - (-6) = 18$$.
* Точки пересечения: $$(4; 8)$$ и $$(-6; 18)$$.