Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Немає
перевірених версій цієї сторінки; ймовірно, її ще
не перевіряли на відповідність правилам проекту.
У математиці , квадратична функція — це поліноміальна функція з старшим членом другого порядку, тобто функція форми
f
(
x
)
=
a
x
2
+
b
x
+
c
,
a
≠
0
{\displaystyle f(x)=ax^{2}+bx+c,\ a\neq 0}
. Графіком
Γ
f
{\displaystyle \Gamma _{f}}
квадратичної функції служить парабола з віссю, паралельною осі
O
y
{\displaystyle Oy}
. При
b
=
c
=
0
{\displaystyle b=c=0}
вершина параболи опиняється в точці
(
0
,
0
)
{\displaystyle (0,0)}
[ 1] .
f
(
x
)
=
x
2
−
x
−
2
{\displaystyle f(x)=x^{2}-x-2\,\!}
Нулі квадратичної функції
f
(
x
)
=
a
x
2
+
b
x
+
c
{\displaystyle f(x)=ax^{2}+bx+c\,}
це значення x такі, що f (x ) = 0.
Коли коефіцієнти a , b і c , — дійсні чи комплексні , тоді корені
x
=
−
b
±
Δ
2
a
,
{\displaystyle x={\frac {-b\pm {\sqrt {\Delta }}}{2a}},}
де дискримінант визначений як
Δ
=
b
2
−
4
a
c
.
{\displaystyle \Delta =b^{2}-4ac\,.}
f
(
x
)
=
a
x
2
,
{\displaystyle f(x)=ax^{2},\!}
a
=
{
0.1
,
0.3
,
1
,
3
}
{\displaystyle a=\{0.1,0.3,1,3\}\!}
Область визначення квадратичної функції - вся числова пряма.
При
b
≠
0
{\displaystyle b\neq 0}
функція не є парною і не є непарною . При
b
=
0
{\displaystyle b=0}
квадратична функція - парна.
Квадратична функція неперервна і диференційована на всій області визначення.
Функція має єдину критичну точку
x
=
−
b
2
a
{\displaystyle x=-{\frac {b}{2a}}}
.
Область зміни функції: при
a
>
0
{\displaystyle a>0}
- безліч значень функції
[
−
b
2
−
4
a
c
4
a
;
+
∞
)
{\displaystyle [-{\frac {b^{2}-4ac}{4a}};+\infty )}
; при
a
<
0
{\displaystyle a<0}
- безліч значень функції
(
−
∞
;
−
b
2
−
4
a
c
4
a
]
{\displaystyle (-\infty ;-{\frac {b^{2}-4ac}{4a}}]}
.
f
(
x
)
=
x
2
+
b
x
,
{\displaystyle f(x)=x^{2}+bx,\!}
b
=
{
1
,
2
,
3
,
4
}
{\displaystyle b=\{1,2,3,4\}\!}
f
(
x
)
=
x
2
+
b
x
,
{\displaystyle f(x)=x^{2}+bx,\!}
b
=
{
−
1
,
−
2
,
−
3
,
−
4
}
{\displaystyle b=\{-1,-2,-3,-4\}\!}
У загальному випадку вершина параболи лежить в точці
M
0
(
x
0
;
y
0
)
;
x
0
=
−
b
2
a
;
y
0
=
f
(
x
0
)
=
c
−
b
2
4
a
{\displaystyle M_{0}(x_{0};y_{0});x_{0}=-{\frac {b}{2a}};y_{0}=f(x_{0})=c-{\frac {b^{2}}{4a}}}
. Якщо
a
>
0
{\displaystyle a>0}
, То гілки параболи спрямовані вгору, якщо
a
<
0
{\displaystyle a<0}
, То гілки параболи спрямовані вниз.
Якщо
a
>
0
{\displaystyle a>0}
, то в точці
x
=
−
b
2
a
{\displaystyle x=-{\frac {b}{2a}}}
функція має мінімум. При
x
<
−
b
2
a
{\displaystyle x<-{\frac {b}{2a}}}
функція монотонно спадає, при
x
>
−
b
2
a
{\displaystyle x>-{\frac {b}{2a}}}
монотонно зростає.
Якщо
a
<
0
{\displaystyle a<0}
, то в точці
x
=
−
b
2
a
{\displaystyle x=-{\frac {b}{2a}}}
функція має максимум. При
x
<
−
b
2
a
{\displaystyle \displaystyle x<-{\frac {b}{2a}}}
функція монотонно зростає, при
x
>
−
b
2
a
{\displaystyle x>-{\frac {b}{2a}}}
монотонно спадає.
Точка графіка квадратичної функції з абсцисою
x
=
−
b
2
a
{\displaystyle x=-{\frac {b}{2a}}}
і ординатою
y
=
−
b
2
−
4
a
c
4
a
{\displaystyle y=-{\frac {b^{2}-4ac}{4a}}}
називається вершиною параболи.
Графік квадратичної функції перетинається з віссю
O
y
{\displaystyle \displaystyle Oy}
в точці
y
=
c
{\displaystyle \displaystyle y=c}
. У випадку, якщо
b
2
−
4
a
c
>
0
{\displaystyle \displaystyle b^{2}-4ac>0}
, графік квадратичної функції перетинає вісь
O
x
{\displaystyle Ox}
в двох точках (різні дійсні корені квадратного рівняння); якщо
b
2
−
4
a
c
=
0
{\displaystyle \displaystyle b^{2}-4ac=0}
(квадратне рівняння має один корінь кратності 2), графік квадратичної функції торкається осі 0x в точці
x
=
−
b
2
a
{\displaystyle \displaystyle x=-{\frac {b}{2a}}}
; якщо
b
2
−
4
a
c
<
0
{\displaystyle \displaystyle b^{2}-4ac<0}
, перетину з віссю
O
x
{\displaystyle Ox}
немає.
З запису квадратичної функції також випливає, що графік функції симетричний відносно прямої
x
=
−
b
2
a
{\displaystyle x=-{\frac {b}{2a}}}
- образу осі ординат при паралельному перенесенні
r
=
−
b
2
a
;
0
)
{\displaystyle r=-{\frac {b}{2a}};0)}
.
Графік функції
F
(
x
)
=
a
x
2
+
b
x
+
c
{\displaystyle \displaystyle F(x)=ax^{2}+bx+c}
(або
f
(
x
)
=
a
(
x
+
b
2
a
)
2
−
b
2
−
4
a
c
4
a
{\displaystyle f(x)=a\left(x+{\frac {b}{2a}}\right)^{2}-{\frac {b^{2}-4ac}{4a}}}
) може бути отриманий з графіка функції
f
(
x
)
=
x
2
{\displaystyle \displaystyle f(x)=x^{2}}
наступними перетвореннями :
паралельним перенесенням
r
=
(
−
b
2
a
;
0
)
{\displaystyle r=(-{\frac {b}{2a}};0)}
;
стисненням (або розтягуванням) до осі абсцис в а разів;
паралельним перенесенням
r
=
(
0
;
−
b
2
−
4
a
c
4
a
)
{\displaystyle r=(0;-{\frac {b^{2}-4ac}{4a}})}
[ 1] .
y
′
=
(
x
2
)
′
=
2
x
{\displaystyle y^{\prime }=\left(x^{2}\right)^{\prime }=2x}
.
∫
x
2
d
x
=
1
3
x
3
+
C
{\displaystyle \int x^{2}dx={\frac {1}{3}}x^{3}+C}