Чтобы построить график функции ( y = x^2 - 2x - 8 ), начнем с того, что определим основные характеристики этой квадратичной функции.
1. Построение графика
Функция имеет вид ( y = ax^2 + bx + c ), где ( a = 1 ), ( b = -2 ), ( c = -8 ). Это парабола, ветви которой направлены вверх, так как ( a > 0 ).
Вершина параболы:
Координата вершины ( x ) находится по формуле:
[ x = -\frac{b}{2a} = -\frac{-2}{2 \times 1} = 1. ]
Подставим ( x = 1 ) в уравнение ( y = x^2 - 2x - 8 ), чтобы найти ( y )-координату вершины:
[ y = 1^2 - 2 \times 1 - 8 = 1 - 2 - 8 = -9. ]
Таким образом, вершина параболы находится в точке ( (1, -9) ).
Нули функции:
Чтобы найти нули функции, решим уравнение ( x^2 - 2x - 8 = 0 ) с помощью дискриминанта:
[ D = b^2 - 4ac = (-2)^2 - 4 \times 1 \times (-8) = 4 + 32 = 36. ]
Корни уравнения:
[ x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{2 \pm \sqrt{36}}{2} = \frac{2 \pm 6}{2}. ]
Корни:
[ x_1 = \frac{8}{2} = 4, \quad x_2 = \frac{-4}{2} = -2. ]
Таким образом, нули функции: ( x = -2 ) и ( x = 4 ).
Построение:
Теперь у нас есть вершина и нули функции. Это достаточно для построения графика параболы. Парабола пересекает ось ( x ) в точках ((-2, 0)) и ((4, 0)), и имеет вершину в точке ((1, -9)).
2. Ответы на вопросы
а) Значение ( y ) при ( x = -1.5 ):
Подставляем ( x = -1.5 ) в уравнение функции:
[ y = (-1.5)^2 - 2 \times (-1.5) - 8 = 2.25 + 3 - 8 = -2.75. ]
б) Значение ( x ), при которых ( y = 3 ):
Решим уравнение ( x^2 - 2x - 8 = 3 ):
[ x^2 - 2x - 11 = 0. ]
Найдем дискриминант:
[ D = (-2)^2 - 4 \times 1 \times (-11) = 4 + 44 = 48. ]
Корни:
[ x_{1,2} = \frac{2 \pm \sqrt{48}}{2} = \frac{2 \pm 4\sqrt{3}}{2}. ]
Упростим:
[ x_1 = 1 + 2\sqrt{3}, \quad x_2 = 1 - 2\sqrt{3}. ]
в) Нули функции и промежутки, в которых ( y > 0 ) и ( y < 0 ):
Нули функции: ( x = -2 ) и ( x = 4 ).
- ( y > 0 ) на промежутках ( (-\infty, -2) ) и ( (4, \infty) ).
- ( y < 0 ) на промежутке ( (-2, 4) ).
г) Промежуток, в котором функция возрастает:
Функция возрастает на промежутке ( (1, \infty) ) (от вершины вправо).
Таким образом, график функции ( y = x^2 - 2x - 8 ) позволяет визуально определить требуемые значения и свойства функции.