Постройте график функции y = x^2 - 4x + 3, найдите координаты вершины параболы и точки пересечения с осью абсцисс.
Дано:
Функция y = x² - 4x + 3
Найти:
Координаты вершины параболы; Точки пересечения с осью абсцисс; График функции
1Найти координаты вершины параболы по формуле x-координаты
Для нахождения x-координаты вершины параболы существует специальная формула. В общем виде квадратной функции $y = ax^2 + bx + c$, x-координата вершины параболы находится по формуле $x_в = -\frac{b}{2a}$. Эта формула позволяет определить ось симметрии параболы, на которой и лежит её вершина.
\[x_в = -\frac{b}{2a}\]
Формула для нахождения x-координаты вершины параболы для функции вида $ax² + bx + c$
2Вычислить x-координату вершины параболы
Теперь, зная формулу для x-координаты вершины параболы ($x_в = -\frac{b}{2a}$) и значения коэффициентов $a$ и $b$ из нашего уравнения $y = x^2 - 4x + 3$ (где $a=1$, $b=-4$), мы можем подставить эти значения в формулу и вычислить x-координату вершины. Это даст нам горизонтальное положение вершины параболы.
-(-4) / (2 * 1)=2
x-координата вершины
3Найти y-координату вершины параболы, подставив найденное значение x в уравнение функции
Теперь, когда мы знаем x-координату вершины параболы, чтобы найти соответствующую y-координату, нам нужно подставить это значение x обратно в исходное уравнение функции $y = x^2 - 4x + 3$. Это покажет нам вертикальное положение вершины параболы.
2^2 - 4 * 2 + 3=-1
y-координата вершины
4Найти точки пересечения с осью абсцисс (корни уравнения), приравняв y к нулю
Для того чтобы найти точки пересечения графика функции с осью абсцисс, нам необходимо определить, при каких значениях $x$ функция $y$ обращается в ноль. Геометрически это означает найти точки, где парабола пересекает горизонтальную ось $Ox$. Мы приравниваем уравнение функции к нулю, получая квадратное уравнение, корни которого и будут искомыми $x$-координатами точек пересечения.
5Вычислить дискриминант квадратного уравнения
Для того чтобы найти корни квадратного уравнения $x^2 - 4x + 3 = 0$, нам необходимо сначала вычислить дискриминант. Дискриминант позволяет определить, сколько действительных корней имеет уравнение (два, один или ни одного). Формула для дискриминанта: $D = b^2 - 4ac$. В нашем уравнении $a=1$, $b=-4$ и $c=3$.
(-4)^2 - 4 * 1 * 3=4
Дискриминант
6Найти корни квадратного уравнения (x1 и x2) по формуле
Для нахождения точек пересечения с осью абсцисс, то есть корней квадратного уравнения, мы используем общую формулу корней квадратного уравнения. Эта формула позволяет найти значения $x$, при которых функция обращается в ноль, опираясь на значения коэффициентов $a$, $b$ и дискриминанта $D$, который мы уже вычислили на предыдущем шаге. Формула учитывает два возможных корня, что отражается знаком $\pm$.
\[x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}\]
Формула корней квадратного уравнения
7Вычислить первый корень уравнения
Для нахождения первого корня уравнения мы используем формулу $x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$. На этом шаге мы используем знак плюс перед квадратным корнем из дискриминанта. Мы уже определили значения коэффициентов $a$, $b$ и дискриминанта $D$ на предыдущих шагах, поэтому просто подставляем их в формулу.
(-(-4) + sqrt(4)) / (2 * 1)=3
Первая точка пересечения с осью абсцисс
8Вычислить второй корень уравнения
Для нахождения второго корня уравнения мы снова используем формулу $x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a}$, но на этот раз мы выбираем знак минус перед квадратным корнем из дискриминанта. Это позволяет нам найти второе значение $x$, при котором функция $y$ равна нулю. Мы подставляем уже известные значения $a=1$, $b=-4$ и $D=4$ в формулу.
(-(-4) - sqrt(4)) / (2 * 1)=1
Вторая точка пересечения с осью абсцисс
9Построить график функции, используя найденные координаты вершины и точки пересечения с осью абсцисс
Теперь, используя найденные координаты вершины параболы (2, -1) и точки пересечения с осью абсцисс (1, 0) и (3, 0), мы можем построить график функции. Вершина параболы — это её самая нижняя точка (так как ветви параболы направлены вверх, потому что коэффициент при $x^2$ положительный), а точки пересечения с осью абсцисс показывают, где график пересекает горизонтальную ось. Эти ключевые точки позволяют точно изобразить параболу.
График функции y = x² - 4x + 3
Ответ
Координаты вершины параболы (2; -1). Точки пересечения с осью абсцисс (1; 0) и (3; 0).
Координаты вершины и точек пересечения с осью абсцисс соответствуют параболе с ветвями вверх, что логично для функции с положительным коэффициентом при x².
Числа в ответе посчитаны калькулятором и сверены с решением.