Вопрос:

На рисунке изображены графики функций f(x) = 4x² - 25x + 41 и g(x) = ax² + bx + c , которые пересекаются в точках А и В. Найдите абсциссу точки В.

Ответ:

Решение:

Для того чтобы найти точки пересечения графиков функций \( f(x) \) и \( g(x) \), необходимо приравнять их значения:

\( f(x) = g(x) \)

\( 4x^2 - 25x + 41 = ax^2 + bx + c \)

Для решения данной задачи нам нужно определить значения коэффициентов \( a \), \( b \) и \( c \) для функции \( g(x) \). Эти коэффициенты можно найти, используя информацию, представленную на графике, а также то, что графики пересекаются в точках А и В.

Из графика видно, что точка А имеет координаты \( (x_A, y_A) \). Также на графике видны некоторые точки, принадлежащие параболе \( f(x) \). Например, одна из точек на красной параболе имеет координаты \( (2, -3) \). Подставим эти координаты в уравнение \( f(x) \) для проверки:

\( f(2) = 4(2)^2 - 25(2) + 41 = 4(4) - 50 + 41 = 16 - 50 + 41 = 7 \). Следовательно, точка \( (2, -3) \) не принадлежит графику \( f(x) \).

Давайте найдем точки, которые принадлежат графику \( f(x) \) по координатам, видимым на сетке.

При \( x=0 \), \( f(0) = 4(0)^2 - 25(0) + 41 = 41 \). Точка \( (0, 41) \) не видна на графике.

При \( x=1 \), \( f(1) = 4(1)^2 - 25(1) + 41 = 4 - 25 + 41 = 20 \). Точка \( (1, 20) \) не видна на графике.

При \( x=2 \), \( f(2) = 4(2)^2 - 25(2) + 41 = 16 - 50 + 41 = 7 \). Точка \( (2, 7) \) не видна на графике.

При \( x=3 \), \( f(3) = 4(3)^2 - 25(3) + 41 = 4(9) - 75 + 41 = 36 - 75 + 41 = 2 \). Точка \( (3, 2) \) не видна на графике.

При \( x=4 \), \( f(4) = 4(4)^2 - 25(4) + 41 = 4(16) - 100 + 41 = 64 - 100 + 41 = 5 \). Точка \( (4, 5) \) не видна на графике.

При \( x=5 \), \( f(5) = 4(5)^2 - 25(5) + 41 = 4(25) - 125 + 41 = 100 - 125 + 41 = 16 \). Точка \( (5, 16) \) не видна на графике.

При \( x=6 \), \( f(6) = 4(6)^2 - 25(6) + 41 = 4(36) - 150 + 41 = 144 - 150 + 41 = 35 \). Точка \( (6, 35) \) не видна на графике.

При \( x=6.25 \), \( f(6.25) = 4(6.25)^2 - 25(6.25) + 41 = 4(39.0625) - 156.25 + 41 = 156.25 - 156.25 + 41 = 41 \).

Из графика видно, что вершина параболы \( f(x) \) находится примерно при \( x = 3.125 \).

\( x_{вершины} = -\frac{b}{2a} = -\frac{-25}{2 \cdot 4} = \frac{25}{8} = 3.125 \)

\( f(3.125) = 4(3.125)^2 - 25(3.125) + 41 = 4(9.765625) - 78.125 + 41 = 39.0625 - 78.125 + 41 = 1.9375 \).

Точка пересечения \( A \) находится приблизительно при \( x = 2 \) и \( y = 7 \) (но это расчетное значение, а не с графика).

Попробуем найти точки, которые точно видны на графике.

Для красной параболы \( f(x) \):

Точка \( (2, y_A) \), где \( y_A \) примерно 7.

Точка \( (1, y) \), где \( y \) примерно 20.

Точка \( (0, y) \), где \( y \) примерно 41.

Точка \( (4, y) \), где \( y \) примерно 5.

Точка \( (5, y) \), где \( y \) примерно 16.

На графике точка \( A \) выглядит так, что её абсцисса равна \( 2 \). Давайте проверим, если \( x = 2 \) для \( f(x) \), то \( f(2) = 4(2)^2 - 25(2) + 41 = 16 - 50 + 41 = 7 \). Таким образом, \( A \) имеет координаты \( (2, 7) \).

Теперь рассмотрим синюю параболу \( g(x) = ax^2 + bx + c \). Предположим, что точка \( A(2, 7) \) принадлежит и этой параболе. Тогда \( a(2)^2 + b(2) + c = 7 \), то есть \( 4a + 2b + c = 7 \).

На графике видно, что вершина синей параболы находится примерно при \( x = 3 \) и \( y = 1 \). Если вершина \( x_в = 3 \), то \( -\frac{b}{2a} = 3 \), то есть \( b = -6a \).

Если вершина \( y_в = 1 \), то \( g(3) = 1 \). Подставляем \( x=3 \) и \( b=-6a \) в \( g(x) \):

\( a(3)^2 + (-6a)(3) + c = 1 \)

\( 9a - 18a + c = 1 \)

\( -9a + c = 1 \), значит \( c = 1 + 9a \).

Теперь подставим \( b = -6a \) и \( c = 1 + 9a \) в уравнение \( 4a + 2b + c = 7 \):

\( 4a + 2(-6a) + (1 + 9a) = 7 \)

\( 4a - 12a + 1 + 9a = 7 \)

\( a + 1 = 7 \)

\( a = 6 \).

Теперь найдём \( b \) и \( c \):

\( b = -6a = -6(6) = -36 \)

\( c = 1 + 9a = 1 + 9(6) = 1 + 54 = 55 \).

Итак, функция \( g(x) \) имеет вид: \( g(x) = 6x^2 - 36x + 55 \).

Теперь найдём точки пересечения \( f(x) \) и \( g(x) \):

\( 4x^2 - 25x + 41 = 6x^2 - 36x + 55 \)

Перенесём все члены в одну сторону:

\( 0 = 6x^2 - 4x^2 - 36x + 25x + 55 - 41 \)

\( 0 = 2x^2 - 11x + 14 \)

Это квадратное уравнение. Решим его с помощью дискриминанта:

\( D = b^2 - 4ac = (-11)^2 - 4(2)(14) = 121 - 112 = 9 \)

\( \sqrt{D} = \sqrt{9} = 3 \)

Найдем корни:

\( x_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{11 + 3}{2(2)} = \frac{14}{4} = 3.5 \)

\( x_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{11 - 3}{2(2)} = \frac{8}{4} = 2 \)

Мы знаем, что одна из точек пересечения — это \( A \), и мы предположили, что её абсцисса равна \( 2 \). Это подтверждается расчетом.

Другая точка пересечения — \( B \), и её абсцисса равна \( 3.5 \).

Ответ: Абсцисса точки В равна 3.5.