Для того чтобы построить график функции ( y = x^2 - x - 2 ), мы начнем с анализа и нахождения ключевых характеристик параболы.
1. Нули функции
Нули функции — это значения ( x ), при которых ( y = 0 ). Для нахождения нулей функции ( y = x^2 - x - 2 ), нужно решить уравнение:
[ x^2 - x - 2 = 0 ]
Решим это квадратное уравнение методом разложения на множители. Найдем корни уравнения:
[ x^2 - x - 2 = (x - 2)(x + 1) = 0 ]
Таким образом, ( x_1 = 2 ) и ( x_2 = -1 ).
2. Промежутки возрастания и убывания функции
Для определения промежутков возрастания и убывания функции найдем производную функции:
[ y' = \frac{d}{dx}(x^2 - x - 2) = 2x - 1 ]
Найдем критическую точку, приравняв производную к нулю:
[ 2x - 1 = 0 ]
[ x = \frac{1}{2} ]
Теперь исследуем знаки производной на промежутках ( (-\infty, \frac{1}{2}) ) и ( (\frac{1}{2}, \infty) ):
- Если ( x < \frac{1}{2} ), то ( 2x - 1 < 0 ), следовательно, функция убывает на промежутке ( (-\infty, \frac{1}{2}) ).
- Если ( x > \frac{1}{2} ), то ( 2x - 1 > 0 ), следовательно, функция возрастает на промежутке ( (\frac{1}{2}, \infty) ).
3. Промежутки, в которых ( y < 0 ) и ( y > 0 )
Для нахождения этих промежутков определим значения функции на интервалах, определенных нулями функции ( x = -1 ) и ( x = 2 ).
- ( y > 0 ) на промежутках, где график функции выше оси ( x ). Это происходит на промежутках:
[ x < -1 \quad \text{и} \quad x > 2 ]
- ( y < 0 ) на промежутке, где график функции ниже оси ( x ). Это происходит на промежутке:
[ -1 < x < 2 ]
Построение графика функции
Графиком функции ( y = x^2 - x - 2 ) является парабола, ветви которой направлены вверх.
- Точки пересечения с осью ( x ) (нули функции): ( x = -1 ) и ( x = 2 ).
- Вершина параболы находится в точке ( x = \frac{1}{2} ). Подставим её значение в исходную функцию для нахождения координат вершины:
[ y = \left( \frac{1}{2} \right)^2 - \frac{1}{2} - 2 = \frac{1}{4} - \frac{1}{2} - 2 = -\frac{9}{4} ]
Таким образом, вершина параболы имеет координаты ( \left( \frac{1}{2}, -\frac{9}{4} \right) ).
Итог
- Нули функции: ( x = -1 ) и ( x = 2 ).
- Промежутки возрастания и убывания функции:
- Убывание: ( (-\infty, \frac{1}{2}) )
- Возрастание: ( (\frac{1}{2}, \infty) )
- Промежутки, в которых ( y < 0 ) и ( y > 0 ):
- ( y > 0 ) при ( x < -1 ) и ( x > 2 )
- ( y < 0 ) при ( -1 < x < 2 )
График функции можно нарисовать, отмечая нули функции, вершину параболы и поведение функции на указанных промежутках.