Для построения графика функции ( y = \frac{1}{4}x^2 - 2x + 1 ) необходимо выполнить несколько шагов.
1. Определение типа функции
Данная функция — это квадратичная функция, которая представляет собой параболу. Коэффициент при ( x^2 ) равен (\frac{1}{4}), что положительно, следовательно, ветви параболы направлены вверх.
2. Вершина параболы
Формула для нахождения вершины параболы ( y = ax^2 + bx + c ) такова:
[ x_v = -\frac{b}{2a} ]
Подставим значения ( a = \frac{1}{4} ) и ( b = -2 ):
[ x_v = -\frac{-2}{2 \times \frac{1}{4}} = -\frac{-2}{\frac{1}{2}} = 4 ]
Теперь найдём ( y )-координату вершины, подставив ( x = 4 ) в уравнение функции:
[ y_v = \frac{1}{4}(4)^2 - 2(4) + 1 = \frac{1}{4}(16) - 8 + 1 = 4 - 8 + 1 = -3 ]
Таким образом, вершина параболы — точка ( (4, -3) ).
3. Построение графика
- Вершина: как уже найдено, вершина параболы находится в точке ( (4, -3) ).
- Ось симметрии: вертикальная прямая ( x = 4 ).
Дополнительные точки: выберем несколько значений ( x ) и найдём соответствующие ( y ), например, ( x = 0 ) и ( x = 2 ).
Для ( x = 0 ):
[ y = \frac{1}{4}(0)^2 - 2(0) + 1 = 1 ]
Точка: ( (0, 1) )
Для ( x = 2 ):
[ y = \frac{1}{4}(2)^2 - 2(2) + 1 = \frac{1}{4}(4) - 4 + 1 = 1 - 4 + 1 = -2 ]
Точка: ( (2, -2) )
Для ( x = 6 ) (симметричная точка относительно оси симметрии):
[ y = \frac{1}{4}(6)^2 - 2(6) + 1 = \frac{1}{4}(36) - 12 + 1 = 9 - 12 + 1 = -2 ]
Точка: ( (6, -2) )
4. Область значений
Поскольку ветви параболы направлены вверх и вершина является точкой минимума, область значений функции — это все числа ( y ), начиная с минимального значения вершины и выше:
[ y \geq -3 ]
Вывод
График функции ( y = \frac{1}{4}x^2 - 2x + 1 ) — это парабола с вершиной в точке ( (4, -3) ), осью симметрии ( x = 4 ), и областью значений ( y \geq -3 ). Для построения графика достаточно отметить вершину, несколько дополнительных точек и изобразить параболу, направленную вверх.