Для начала построим график функции ( y = x^2 - 2x - 8 ). Это квадратичная функция, график которой представляет собой параболу, ветви которой направлены вверх, так как коэффициент при ( x^2 ) положителен.
Координаты вершины параболы
Формула вершины параболы для функции вида ( y = ax^2 + bx + c ) имеет вид:
[ x = -\frac{b}{2a} ]
Для нашей функции ( a = 1 ), ( b = -2 ), тогда:
[ x = -\frac{-2}{2 \cdot 1} = 1 ]
Подставляем ( x = 1 ) в уравнение параболы, чтобы найти ( y ):
[ y = 1^2 - 2 \cdot 1 - 8 = 1 - 2 - 8 = -9 ]
Таким образом, вершина параболы находится в точке ( (1, -9) ).
Поиск нулей функции
Найдем нули функции, решив уравнение ( x^2 - 2x - 8 = 0 ). Это квадратное уравнение, решаем его через дискриминант:
[ D = b^2 - 4ac = (-2)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-8) = 4 + 32 = 36 ]
[ x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{2 \pm 6}{2} = 4, -2 ]
Нули функции: ( x_1 = 4 ), ( x_2 = -2 ).
Построение графика
График пересекает ось ( x ) в точках ( x = -2 ) и ( x = 4 ), имеет вершину в точке ( (1, -9) ), и ветви параболы направлены вверх.
Ответы на вопросы
а) Значение функции при ( x = 2.5 ); ( 1.5 ); ( 3 ):
- ( y(2.5) = 2.5^2 - 2 \cdot 2.5 - 8 = 6.25 - 5 - 8 = -6.75 )
- ( y(1.5) = 1.5^2 - 2 \cdot 1.5 - 8 = 2.25 - 3 - 8 = -8.75 )
- ( y(3) = 3^2 - 2 \cdot 3 - 8 = 9 - 6 - 8 = -5 )
б) Значения ( x ) при которых ( y = 7 ); ( -3 ):
- ( y = 7: x^2 - 2x - 8 = 7 \Rightarrow x^2 - 2x - 15 = 0 )
Решаем: ( D = 64 ), ( x = 5 ) или ( x = -3 ).
- ( y = -3: x^2 - 2x - 8 = -3 \Rightarrow x^2 - 2x - 5 = 0 )
Решаем: ( D = 24 ), ( x \approx 3.79 ) или ( x \approx -1.79 ).
в) Нули функции: ( x = 4 ) и ( x = -2 ).
Промежутки, где ( y > 0 ): ( (-\infty, -2) ) и ( (4, \infty) ).
Промежутки, где ( y < 0 ): ( (-2, 4) ).
Таковы основные характеристики и значения функции на основе графика ( y = x^2 - 2x - 8 ).