Задание 3:
Чтобы найти значение квадратичной функции, нужно подставить значение аргумента (x) в уравнение функции.
Подставляем x = 5 в уравнение y = (1 - x)(x + 3):
y = (1 - 5)(5 + 3) = (-4)(8) = -32
Ответ: -32
Задание 4:
Находим координаты вершины параболы y = 2x² - 12x + 5.
Координата x вершины параболы: \( x_в = -\frac{b}{2a} \), где a = 2, b = -12.
\( x_в = -\frac{-12}{2 \cdot 2} = \frac{12}{4} = 3 \)
Теперь найдем координату y вершины, подставив x_в = 3 в уравнение параболы:
\( y_в = 2 \cdot 3^2 - 12 \cdot 3 + 5 = 2 \cdot 9 - 36 + 5 = 18 - 36 + 5 = -13 \)
Ответ: (3, -13)
Задание 5:
Решаем квадратное неравенство 3x² - 4x + 1 > 0.
Используем дискриминант:
\( D = b^2 - 4ac = (-4)^2 - 4 \cdot 3 \cdot 1 = 16 - 12 = 4 \)
Корни уравнения:
\( x_1 = \frac{-b + \sqrt{D}}{2a} = \frac{4 + \sqrt{4}}{2 \cdot 3} = \frac{4 + 2}{6} = \frac{6}{6} = 1 \)
\( x_2 = \frac{-b - \sqrt{D}}{2a} = \frac{4 - \sqrt{4}}{2 \cdot 3} = \frac{4 - 2}{6} = \frac{2}{6} = \frac{1}{3} \)
Так как коэффициент при x² положителен (3 > 0), парабола направлена вверх. Неравенство 3x² - 4x + 1 > 0 выполняется вне интервала между корнями.
Ответ: \( x < \frac{1}{3} \) или \( x > 1 \)
Задание 6:
Построим график функции y = x² - 4x + 3.
\( x_в = -\frac{b}{2a} = -\frac{-4}{2 \cdot 1} = \frac{4}{2} = 2 \)
\( y_в = 2^2 - 4 \cdot 2 + 3 = 4 - 8 + 3 = -1 \)
Вершина параболы: (2, -1).
Решим уравнение x² - 4x + 3 = 0.
\( D = (-4)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 3 = 16 - 12 = 4 \)
\( x_1 = \frac{4 + \sqrt{4}}{2} = \frac{4 + 2}{2} = \frac{6}{2} = 3 \)
\( x_2 = \frac{4 - \sqrt{4}}{2} = \frac{4 - 2}{2} = \frac{2}{2} = 1 \)
Нули функции: x = 1 и x = 3.
Теперь можно построить график функции, используя вершину и нули.
Задание 7:
Для функции y = x² - 4x + 3:
a) Область определения функции: все действительные числа, так как это квадратичная функция.
Ответ: \((-\infty; +\infty)\)
б) Множество значений функции: так как вершина параболы в точке (2, -1) и парабола направлена вверх, множество значений: \([-1; +\infty)\)
Ответ: \([-1; +\infty)\)
в) Наименьшее значение функции: -1 (в вершине параболы).
Ответ: -1
г) Уравнение оси симметрии параболы: x = 2 (вертикальная линия, проходящая через вершину).
Ответ: x = 2
д) Нули функции: x = 1 и x = 3 (где график пересекает ось x).
Ответ: 1, 3
ж) Промежутки монотонности функции:
Задание 8:
Решаем систему неравенств:
\(\{x^2 - 2x - 15 > 0, \qquad x^2 + 2x - 8 \le 0\}\)
Сначала решим каждое неравенство отдельно:
1) \( x^2 - 2x - 15 > 0 \)
Корни уравнения \( x^2 - 2x - 15 = 0 \):
\( D = (-2)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-15) = 4 + 60 = 64 \)
\( x_1 = \frac{2 + \sqrt{64}}{2} = \frac{2 + 8}{2} = 5 \)
\( x_2 = \frac{2 - \sqrt{64}}{2} = \frac{2 - 8}{2} = -3 \)
Решение: \( x < -3 \) или \( x > 5 \)
2) \( x^2 + 2x - 8 \le 0 \)
Корни уравнения \( x^2 + 2x - 8 = 0 \):
\( D = 2^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-8) = 4 + 32 = 36 \)
\( x_1 = \frac{-2 + \sqrt{36}}{2} = \frac{-2 + 6}{2} = 2 \)
\( x_2 = \frac{-2 - \sqrt{36}}{2} = \frac{-2 - 6}{2} = -4 \)
Решение: \( -4 \le x \le 2 \)
Теперь найдем пересечение решений:
Первое неравенство: \( x < -3 \) или \( x > 5 \)
Второе неравенство: \( -4 \le x \le 2 \)
Пересечение: \( -4 \le x < -3 \)
Ответ: \( -4 \le x < -3 \)
Задание 9:
Находим максимальную высоту, на которую поднимется мяч.
Уравнение высоты: \( h = -5t^2 + 8t + 1 \)
Чтобы найти максимальную высоту, нужно найти вершину параболы.
Время достижения максимальной высоты:
\( t_в = -\frac{b}{2a} = -\frac{8}{2 \cdot (-5)} = \frac{8}{10} = 0.8 \)
Теперь подставим \( t_в = 0.8 \) в уравнение высоты:
\( h_{макс} = -5 \cdot (0.8)^2 + 8 \cdot 0.8 + 1 = -5 \cdot 0.64 + 6.4 + 1 = -3.2 + 6.4 + 1 = 4.2 \)
Ответ: 4.2 м
Задание 10:
Найдем значения a, при которых уравнение \( (a+3)x^2 + (a+4)x + 2 = 0 \) имеет два корня.
Уравнение должно быть квадратным, то есть \( a + 3
e 0 \), следовательно \( a
e -3 \).
Дискриминант должен быть больше нуля: \( D > 0 \)
\( D = (a+4)^2 - 4 \cdot (a+3) \cdot 2 = a^2 + 8a + 16 - 8(a+3) = a^2 + 8a + 16 - 8a - 24 = a^2 - 8 \)
\( a^2 - 8 > 0 \)
\( a^2 > 8 \)
\( |a| > \sqrt{8} \)
\( |a| > 2\sqrt{2} \)
Следовательно, \( a < -2\sqrt{2} \) или \( a > 2\sqrt{2} \)
Так как \( -3 < -2\sqrt{2} \) (потому что \( -3 \approx -3 \), а \( -2\sqrt{2} \approx -2.83 \)), это значение не попадает в решение.
Ответ: \( a \in (-\infty; -2\sqrt{2}) \cup (2\sqrt{2}; +\infty) \)