Контрольные задания > 3. Постройте график функции y = −x2 – 4х + 5. С помощью графика найдите:
а) область определения и область значения;
б) нули функции;
в) промежутки знакопостоянства;
г) промежутки возрастания и убывания;
д) наименьшее и наибольшее значения функции, если они имеются.
Вопрос:
3. Постройте график функции y = −x2 – 4х + 5. С помощью графика найдите:
а) область определения и область значения;
б) нули функции;
в) промежутки знакопостоянства;
г) промежутки возрастания и убывания;
д) наименьшее и наибольшее значения функции, если они имеются.
Ответ:
Решение:
График функции y = -x² - 4x + 5 является параболой, ветви которой направлены вниз, так как коэффициент при x² отрицательный.
1. Найдем вершину параболы:
x₀ = -b / 2a = -(-4) / (2 * -1) = -2
y₀ = -(-2)² - 4(-2) + 5 = -4 + 8 + 5 = 9
Итак, вершина параболы находится в точке (-2, 9).
2. Найдем нули функции (точки пересечения с осью x):
-x² - 4x + 5 = 0
x² + 4x - 5 = 0
Используем дискриминант:
D = 4² - 4 * 1 * -5 = 16 + 20 = 36
x₁ = (-4 + √36) / 2 = (-4 + 6) / 2 = 1
x₂ = (-4 - √36) / 2 = (-4 - 6) / 2 = -5
Итак, нули функции: x₁ = 1 и x₂ = -5.
3. Найдем точку пересечения с осью y:
Подставим x = 0 в уравнение функции:
y = -(0)² - 4(0) + 5 = 5
Итак, точка пересечения с осью y: (0, 5).
Теперь на основе этих данных можно схематично нарисовать график параболы.
а) Область определения и область значений:
Область определения: Все действительные числа (-∞, +∞). Парабола определена для любого x.
Область значений: Поскольку ветви параболы направлены вниз, максимальное значение достигается в вершине. Область значений: (-∞, 9].
б) Нули функции:
Нули функции (точки пересечения с осью x): x = -5 и x = 1.
в) Промежутки знакопостоянства:
Функция положительна (y > 0) между нулями: -5 < x < 1.
Функция отрицательна (y < 0) вне этого промежутка: x < -5 и x > 1.
г) Промежутки возрастания и убывания:
Функция возрастает на промежутке (-∞, -2].
Функция убывает на промежутке [-2, +∞).
д) Наименьшее и наибольшее значения функции:
Наибольшее значение функции достигается в вершине: y = 9.
Наименьшего значения не существует, так как функция уходит в -∞.
**Ответ:**
a) Область определения: (-∞, +∞); Область значений: (-∞, 9]
б) Нули функции: x = -5, x = 1
в) y > 0 при -5 < x < 1; y < 0 при x < -5 и x > 1
г) Возрастает на (-∞, -2]; Убывает на [-2, +∞)
д) Наибольшее значение: y = 9; Наименьшего значения не существует