Чтобы найти область определения функции ( y = \sqrt{x^2 - 4x} ), необходимо определить, при каких значениях ( x ) подкоренное выражение ( x^2 - 4x ) неотрицательно, поскольку квадратный корень определён только для неотрицательных чисел.
Рассмотрим неравенство:
[ x^2 - 4x \geq 0 ]
Решим его. Для этого сначала найдём нули квадратного трёхчлена, то есть решим уравнение:
[ x^2 - 4x = 0 ]
Это уравнение можно решить методом вынесения общего множителя за скобки:
[ x(x - 4) = 0 ]
Отсюда получаем два корня:
[ x_1 = 0 ]
[ x_2 = 4 ]
Это значит, что ( x^2 - 4x = 0 ) при ( x = 0 ) или ( x = 4 ).
Теперь определим знаки выражения ( x^2 - 4x ) на промежутках, определённых корнями. Для этого рассмотрим промежутки: ( (-\infty, 0) ), ( (0, 4) ) и ( (4, +\infty) ).
На промежутке ( (-\infty, 0) ):
Выберите тестовую точку, например, ( x = -1 ):
[ (-1)^2 - 4(-1) = 1 + 4 = 5 > 0 ]
Следовательно, на промежутке ( (-\infty, 0) ) выражение положительно.
На промежутке ( (0, 4) ):
Выберите тестовую точку, например, ( x = 2 ):
[ 2^2 - 4 \cdot 2 = 4 - 8 = -4 < 0 ]
Следовательно, на промежутке ( (0, 4) ) выражение отрицательно.
На промежутке ( (4, +\infty) ):
Выберите тестовую точку, например, ( x = 5 ):
[ 5^2 - 4 \cdot 5 = 25 - 20 = 5 > 0 ]
Следовательно, на промежутке ( (4, +\infty) ) выражение положительно.
Таким образом, ( x^2 - 4x \geq 0 ) на промежутках ( (-\infty, 0] ) и ( [4, +\infty) ).
Итак, область определения функции ( y = \sqrt{x^2 - 4x} ) является объединением промежутков:
[ (-\infty, 0] \cup [4, +\infty) ]