Алгебра Примеры

$f (x) = x^{2} - 4 x$

Этап 1

Найдем свойства заданной параболы.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1

Перепишем уравнение в форме с выделенной вершиной.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1

Составим полный квадрат для $x^{2} - 4 x$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1.1

Применим форму $a x^{2} + b x + c$ , чтобы найти значения $a$ , $b$ и $c$ .

$a = 1$

$b = - 4$

$c = 0$

Этап 1.1.1.2

Рассмотрим параболу в форме с выделенной вершиной.

$a {(x + d)}^{2} + e$

Этап 1.1.1.3

Найдем значение $d$ по формуле $d = \frac{b}{2 a}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1.3.1

Подставим значения $a$ и $b$ в формулу $d = \frac{b}{2 a}$ .

$d = \frac{- 4}{2 \cdot 1}$

Этап 1.1.1.3.2

Сократим общий множитель $- 4$ и $2$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1.3.2.1

Вынесем множитель $2$ из $- 4$ .

$d = \frac{2 \cdot - 2}{2 \cdot 1}$

Этап 1.1.1.3.2.2

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1.3.2.2.1

Вынесем множитель $2$ из $2 \cdot 1$ .

$d = \frac{2 \cdot - 2}{2 (1)}$

Этап 1.1.1.3.2.2.2

Сократим общий множитель.

$d = \frac{2 \cdot - 2}{2 \cdot 1}$

Этап 1.1.1.3.2.2.3

Перепишем это выражение.

$d = \frac{- 2}{1}$

Этап 1.1.1.3.2.2.4

Разделим $- 2$ на $1$ .

$d = - 2$

Этап 1.1.1.4

Найдем значение $e$ по формуле $e = c - \frac{b^{2}}{4 a}$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1.4.1

Подставим значения $c$ , $b$ и $a$ в формулу $e = c - \frac{b^{2}}{4 a}$ .

$e = 0 - \frac{{(- 4)}^{2}}{4 \cdot 1}$

Этап 1.1.1.4.2

Упростим правую часть.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1.4.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1.4.2.1.1

Сократим общий множитель ${(- 4)}^{2}$ и $4$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1.4.2.1.1.1

Перепишем $- 4$ в виде $- 1 (4)$ .

$e = 0 - \frac{{(- 1 (4))}^{2}}{4 \cdot 1}$

Этап 1.1.1.4.2.1.1.2

Применим правило умножения к $- 1 (4)$ .

$e = 0 - \frac{{(- 1)}^{2} \cdot 4^{2}}{4 \cdot 1}$

Этап 1.1.1.4.2.1.1.3

Возведем $- 1$ в степень $2$ .

$e = 0 - \frac{1 \cdot 4^{2}}{4 \cdot 1}$

Этап 1.1.1.4.2.1.1.4

Умножим $4^{2}$ на $1$ .

$e = 0 - \frac{4^{2}}{4 \cdot 1}$

Этап 1.1.1.4.2.1.1.5

Вынесем множитель $4$ из $4^{2}$ .

$e = 0 - \frac{4 \cdot 4}{4 \cdot 1}$

Этап 1.1.1.4.2.1.1.6

Сократим общие множители.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.1.1.4.2.1.1.6.1

Вынесем множитель $4$ из $4 \cdot 1$ .

$e = 0 - \frac{4 \cdot 4}{4 (1)}$

Этап 1.1.1.4.2.1.1.6.2

Сократим общий множитель.

$e = 0 - \frac{4 \cdot 4}{4 \cdot 1}$

Этап 1.1.1.4.2.1.1.6.3

Перепишем это выражение.

$e = 0 - \frac{4}{1}$

Этап 1.1.1.4.2.1.1.6.4

Разделим $4$ на $1$ .

$e = 0 - 1 \cdot 4$

Этап 1.1.1.4.2.1.2

Умножим $- 1$ на $4$ .

$e = 0 - 4$

Этап 1.1.1.4.2.2

Вычтем $4$ из $0$ .

$e = - 4$

Этап 1.1.1.5

Подставим значения $a$ , $d$ и $e$ в уравнение с заданной вершиной ${(x - 2)}^{2} - 4$ .

${(x - 2)}^{2} - 4$

Этап 1.1.2

Приравняем $y$ к новой правой части.

$y = {(x - 2)}^{2} - 4$

Этап 1.2

Воспользуемся формой с выделенной вершиной $y = a {(x - h)}^{2} + k$ , чтобы определить значения $a$ , $h$ и $k$ .

$a = 1$

$h = 2$

$k = - 4$

Этап 1.3

Поскольку $a$ имеет положительное значение, ветви параболы направлены вверх.

вверх

Этап 1.4

Найдем вершину $(h, k)$ .

$(2, - 4)$

Этап 1.5

Найдем $p$ , расстояние от вершины до фокуса.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.1

Найдем расстояние от вершины до фокуса параболы, используя следующую формулу.

$\frac{1}{4 a}$

Этап 1.5.2

Подставим значение $a$ в формулу.

$\frac{1}{4 \cdot 1}$

Этап 1.5.3

Сократим общий множитель $1$ .

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.5.3.1

Сократим общий множитель.

$\frac{1}{4 \cdot 1}$

Этап 1.5.3.2

Перепишем это выражение.

$\frac{1}{4}$

Этап 1.6

Найдем фокус.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.6.1

Фокус параболы можно найти, добавив $p$ к координате y $k$ , если ветви параболы направлены вверх или вниз.

$(h, k + p)$

Этап 1.6.2

Подставим известные значения $h$ , $p$ и $k$ в формулу и упростим.

$(2, - \frac{15}{4})$

Этап 1.7

Найдем ось симметрии, то есть линию, которая проходит через вершину и фокус.

$x = 2$

Этап 1.8

Найдем направляющую.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 1.8.1

Директриса параболы ― это горизонтальная прямая, которую можно найти вычитанием $p$ из y-координаты вершины $k$ , если ветви параболы направлены вверх или вниз.

$y = k - p$

Этап 1.8.2

Подставим известные значения $p$ и $k$ в формулу и упростим.

$y = - \frac{17}{4}$

Этап 1.9

Используем свойства параболы для анализа и построения ее графика.

Направление ветвей: вверх

Вершина: $(2, - 4)$

Фокус: $(2, - \frac{15}{4})$

Ось симметрии: $x = 2$

Директриса: $y = - \frac{17}{4}$

Направление ветвей: вверх

Вершина: $(2, - 4)$

Фокус: $(2, - \frac{15}{4})$

Ось симметрии: $x = 2$

Директриса: $y = - \frac{17}{4}$

Этап 2

Выберем несколько значений $x$ и подставим их в уравнение, чтобы найти соответствующие значения $y$ . Значения $x$ следует выбрать вблизи вершины.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.1

Заменим в этом выражении переменную $x$ на $1$ .

$f (1) = {(1)}^{2} - 4 \cdot 1$

Этап 2.2

Упростим результат.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.2.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.2.1.1

Единица в любой степени равна единице.

$f (1) = 1 - 4 \cdot 1$

Этап 2.2.1.2

Умножим $- 4$ на $1$ .

$f (1) = 1 - 4$

Этап 2.2.2

Вычтем $4$ из $1$ .

$f (1) = - 3$

Этап 2.2.3

Окончательный ответ: $- 3$ .

$- 3$

Этап 2.3

Значение $y$ при $x = 1$ равно $- 3$ .

$y = - 3$

Этап 2.4

Заменим в этом выражении переменную $x$ на $0$ .

$f (0) = {(0)}^{2} - 4 \cdot 0$

Этап 2.5

Упростим результат.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.5.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.5.1.1

Возведение $0$ в любую положительную степень дает $0$ .

$f (0) = 0 - 4 \cdot 0$

Этап 2.5.1.2

Умножим $- 4$ на $0$ .

$f (0) = 0 + 0$

Этап 2.5.2

Добавим $0$ и $0$ .

$f (0) = 0$

Этап 2.5.3

Окончательный ответ: $0$ .

$0$

Этап 2.6

Значение $y$ при $x = 0$ равно $0$ .

$y = 0$

Этап 2.7

Заменим в этом выражении переменную $x$ на $3$ .

$f (3) = {(3)}^{2} - 4 \cdot 3$

Этап 2.8

Упростим результат.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.8.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.8.1.1

Возведем $3$ в степень $2$ .

$f (3) = 9 - 4 \cdot 3$

Этап 2.8.1.2

Умножим $- 4$ на $3$ .

$f (3) = 9 - 12$

Этап 2.8.2

Вычтем $12$ из $9$ .

$f (3) = - 3$

Этап 2.8.3

Окончательный ответ: $- 3$ .

$- 3$

Этап 2.9

Значение $y$ при $x = 3$ равно $- 3$ .

$y = - 3$

Этап 2.10

Заменим в этом выражении переменную $x$ на $4$ .

$f (4) = {(4)}^{2} - 4 \cdot 4$

Этап 2.11

Упростим результат.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.11.1

Упростим каждый член.

Нажмите для увеличения количества этапов...

Этап 2.11.1.1

Возведем $4$ в степень $2$ .

$f (4) = 16 - 4 \cdot 4$

Этап 2.11.1.2

Умножим $- 4$ на $4$ .

$f (4) = 16 - 16$

Этап 2.11.2

Вычтем $16$ из $16$ .

$f (4) = 0$

Этап 2.11.3

Окончательный ответ: $0$ .

$0$

Этап 2.12

Значение $y$ при $x = 4$ равно $0$ .

$y = 0$

Этап 2.13

Построим график параболы, используя ее свойства и выбранные точки.

$\begin{array}{c} x & y \\ 0 & 0 \\ 1 & - 3 \\ 2 & - 4 \\ 3 & - 3 \\ 4 & 0 \end{array}$

Этап 3

Построим график параболы, используя ее свойства и выбранные точки.

Направление ветвей: вверх

Вершина: $(2, - 4)$

Фокус: $(2, - \frac{15}{4})$

Ось симметрии: $x = 2$

Директриса: $y = - \frac{17}{4}$

$\begin{array}{c} x & y \\ 0 & 0 \\ 1 & - 3 \\ 2 & - 4 \\ 3 & - 3 \\ 4 & 0 \end{array}$

Этап 4