Чтобы построить график функции ( y = -x^2 - 4x + 5 ) и ответить на вопросы, выполним несколько шагов.
Шаг 1: Преобразование функции
Функция ( y = -x^2 - 4x + 5 ) является квадратичной функцией и представляет собой параболу. Чтобы упростить анализ, перепишем функцию в вершиной форме.
Для этого используем метод completing the square (дополнение до полного квадрата):
[ y = -x^2 - 4x + 5 ]
Выносим минус перед квадратом:
[ y = -(x^2 + 4x) + 5 ]
Добавим и вычтем квадрат половины коэффициента при ( x ):
[ y = -(x^2 + 4x + 4 - 4) + 5 ]
[ y = -(x + 2)^2 + 4 + 5 ]
[ y = -(x + 2)^2 + 9 ]
Теперь функция имеет вид:
[ y = -(x + 2)^2 + 9 ]
Шаг 2: Построение графика
График функции ( y = -(x + 2)^2 + 9 ) представляет собой параболу, вершина которой находится в точке ((-2, 9)), и направлена вниз из-за отрицательного коэффициента перед ( (x + 2)^2 ).
Шаг 3: Определение области значений функции
Область значений функции ( y = -(x + 2)^2 + 9 ) определяется тем, что парабола направлена вниз и достигает максимума в вершине.
Максимальное значение функции — это значение в вершине ( y = 9 ). Поскольку парабола направлена вниз, ( y ) принимает все значения от минус бесконечности до 9 включительно.
Таким образом, область значений функции:
[ y \in (-\infty, 9] ]
Шаг 4: Определение промежутка возрастания функции
Функция ( y = -(x + 2)^2 + 9 ) возрастает на интервале, где производная положительна.
Найдем производную функции:
[ y' = \frac{d}{dx} (-(x + 2)^2 + 9) ]
[ y' = -2(x + 2) ]
Производная положительна, когда:
[ -2(x + 2) > 0 ]
[ x + 2 < 0 ]
[ x < -2 ]
Таким образом, функция возрастает на интервале ( (-\infty, -2) ).
Итоги
а) Область значений функции ( y = -x^2 - 4x + 5 ):
[ y \in (-\infty, 9] ]
б) Промежуток возрастания функции ( y = -x^2 - 4x + 5 ):
[ x \in (-\infty, -2) ]