Пусть \( a > 0 \). Рассмотрим функцию \( y = ax^2 \).
Доказательство убывания на \( (-\infty; 0] \):
Возьмем два числа \( x_1 \) и \( x_2 \) из промежутка \( (-\infty; 0] \) таких, что \( x_1 < x_2 \). Так как \( x_1 \) и \( x_2 \) отрицательны (или одно из них ноль), то \( |x_1| > |x_2| \).
Следовательно, \( x_1^2 > x_2^2 \).
Так как \( a > 0 \), то умножив обе части неравенства на \( a \), получим:
\[ ax_1^2 > ax_2^2 \]
Это означает, что \( y_1 > y_2 \), то есть функция убывает на промежутке \( (-\infty; 0] \).
Доказательство возрастания на \( [0; +\infty) \):
Возьмем два числа \( x_1 \) и \( x_2 \) из промежутка \( [0; +\infty) \) таких, что \( x_1 < x_2 \). Так как \( x_1 \) и \( x_2 \) неотрицательны, то \( x_1^2 < x_2^2 \).
Так как \( a > 0 \), то умножив обе части неравенства на \( a \), получим:
\[ ax_1^2 < ax_2^2 \]
Это означает, что \( y_1 < y_2 \), то есть функция возрастает на промежутке \( [0; +\infty) \).
Вывод: доказано, что функция \( y = ax^2 \) при \( a > 0 \) убывает на \( (-\infty; 0] \) и возрастает на \( [0; +\infty) \).