1. Построение графика функции y = x(4 - 2x)
Это квадратичная функция, график — парабола. Преобразуем формулу: \( y = 4x - 2x^2 \).
Найдем вершину параболы:
Координата x вершины: \( x_в = -\frac{b}{2a} = -\frac{4}{2 \cdot (-2)} = -\frac{4}{-4} = 1 \).
Координата y вершины: \( y_в = 1(4 - 2 \cdot 1) = 1(4 - 2) = 2 \). Вершина параболы в точке (1; 2).
Найдем точки пересечения с осью x (где \( y = 0 \)):
\( x(4 - 2x) = 0 \) \( \rightarrow \) \( x = 0 \) или \( 4 - 2x = 0 \) \( \rightarrow \) \( 2x = 4 \) \( \rightarrow \) \( x = 2 \).
Точки пересечения: (0; 0) и (2; 0).
Построим таблицу значений для диапазона \( -3 \le x \le 4 \):
| x | 4 - 2x | y = x(4 - 2x) |
|---|---|---|
| -3 | 4 - 2(-3) = 10 | -3 * 10 = -30 |
| -2 | 4 - 2(-2) = 8 | -2 * 8 = -16 |
| -1 | 4 - 2(-1) = 6 | -1 * 6 = -6 |
| 0 | 4 - 2(0) = 4 | 0 * 4 = 0 |
| 1 | 4 - 2(1) = 2 | 1 * 2 = 2 |
| 2 | 4 - 2(2) = 0 | 2 * 0 = 0 |
| 2.5 | 4 - 2(2.5) = -1 | 2.5 * (-1) = -2.5 |
| 3 | 4 - 2(3) = -2 | 3 * (-2) = -6 |
| 4 | 4 - 2(4) = -4 | 4 * (-4) = -16 |
Примечание: График функции будет представлен в виде параболы, ветви которой направлены вниз (из-за коэффициента \( -2x^2 \)).
2. Анализ графика функции:
а) Значения y при заданных значениях x:
По графику (или по таблице, построенной ранее):
б) Значения x при заданных значениях y:
Для \( y = -1 \):
\( x(4 - 2x) = -1 \)
\( 4x - 2x^2 = -1 \)
\( 2x^2 - 4x - 1 = 0 \)
\( D = (-4)^2 - 4(2)(-1) = 16 + 8 = 24 \)
\( x = \frac{4 \pm \sqrt{24}}{4} = \frac{4 \pm 2\sqrt{6}}{4} = 1 \pm \frac{\sqrt{6}}{2} \) (приблизительно \( 1 \pm 1.22 \), т.е. \( x \approx 2.22 \) и \( x \approx -0.22 \)).
Для \( y = 2 \):
\( x(4 - 2x) = 2 \)
\( 4x - 2x^2 = 2 \)
\( 2x^2 - 4x + 2 = 0 \)
\( x^2 - 2x + 1 = 0 \)
\( (x - 1)^2 = 0 \) \( \rightarrow \) \( x = 1 \) (точка вершины параболы).
Для \( y = 3 \):
\( x(4 - 2x) = 3 \)
\( 4x - 2x^2 = 3 \)
\( 2x^2 - 4x + 3 = 0 \)
\( D = (-4)^2 - 4(2)(3) = 16 - 24 = -8 \). Дискриминант отрицательный, действительных корней нет. Значение \( y = 3 \) не достигается для данной функции.
Таблица результатов:
| x | y |
|---|---|
| -4 | -48 |
| 0 | 0 |
| 2.5 | -2.5 |
| 4 | -16 |
| y | x |
|---|---|
| -1 | \( 1 \pm \frac{\sqrt{6}}{2} \) |
| 2 | 1 |
| 3 | нет решений |
3. Проверка принадлежности точек графику функции \( y = -4x + 2 \)
Точка A(2; -6):
Подставим координаты точки в уравнение функции:
\( -6 = -4(2) + 2 \)
\( -6 = -8 + 2 \)
\( -6 = -6 \)
Равенство верно, значит, точка A(2; -6) принадлежит графику функции.
Точка B(-5; 13):
Подставим координаты точки в уравнение функции:
\( 13 = -4(-5) + 2 \)
\( 13 = 20 + 2 \)
\( 13 = 22 \)
Равенство неверно, значит, точка B(-5; 13) не принадлежит графику функции.
Ответ: Точка А(2; -6) принадлежит графику функции \( y = -4x + 2 \), точка В(-5; 13) не принадлежит.