а) Для нахождения координат вершины параболы ( y = x^2 - 4x - 5 ) используем формулу ( x_0 = -\frac{b}{2a} ), где ( a = 1 ), ( b = -4 ). Таким образом,
[ x_0 = -\frac{-4}{2 \cdot 1} = 2. ]
Теперь подставляем ( x_0 = 2 ) в уравнение параболы, чтобы найти ( y_0 ):
[ y_0 = 2^2 - 4 \cdot 2 - 5 = 4 - 8 - 5 = -9. ]
Таким образом, координаты вершины параболы: (2, -9).
б) Ветви параболы направлены вверх, так как коэффициент ( a ) перед ( x^2 ) положителен (в данном случае ( a = 1 )). Если ( a > 0 ), ветви параболы направлены вверх, если ( a < 0 ) — вниз.
в) Чтобы построить параболу, найдем несколько точек, через которые она проходит. Мы уже знаем вершину (2, -9). Можно взять значения ( x ), равные, например, 0, 1, 3, 4:
[ y(0) = 0^2 - 4 \cdot 0 - 5 = -5 ]
[ y(1) = 1^2 - 4 \cdot 1 - 5 = 1 - 4 - 5 = -8 ]
[ y(3) = 3^2 - 4 \cdot 3 - 5 = 9 - 12 - 5 = -8 ]
[ y(4) = 4^2 - 4 \cdot 4 - 5 = 16 - 16 - 5 = -5 ]
Построив эти точки на координатной плоскости и соединив их плавной линией, получаем параболу.
г) Точки пересечения с осью OX находим, приравнивая ( y ) к нулю:
[ 0 = x^2 - 4x - 5 ]
Решаем квадратное уравнение:
[ x^2 - 4x - 5 = 0 ]
[ D = (-4)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-5) = 16 + 20 = 36 ]
[ x_1 = \frac{-(-4) + \sqrt{36}}{2 \cdot 1} = \frac{4 + 6}{2} = 5 ]
[ x_2 = \frac{-(-4) - \sqrt{36}}{2 \cdot 1} = \frac{4 - 6}{2} = -1 ]
Точки пересечения с осью OX: (-1, 0) и (5, 0).
Наименьшее значение ( x ) для функции ( y = 2 - 4x - 5 ) определить легко, так как это линейная функция, и она убывает по ( x ). Следовательно, наименьшее значение ( x ) может быть любым, сколь угодно малым в теории (-∞).