Для построения графика функции ( f(x) = -x^2 - 6x + 3 ) и анализа её свойств, выполним следующие шаги:
1. Построение графика:
Функция ( f(x) = -x^2 - 6x + 3 ) является квадратичной и представляет собой параболу. Квадратичная функция имеет вид ( f(x) = ax^2 + bx + c ). В данном случае, ( a = -1 ), ( b = -6 ), ( c = 3 ).
Вершина параболы:
Вершина параболы находится в точке ( x ), которая рассчитывается по формуле:
[ x_v = -\frac{b}{2a} ]
Подставим значения:
[ x_v = -\frac{-6}{2 \cdot -1} = \frac{6}{-2} = -3 ]
Теперь найдем значение функции в этой точке, чтобы определить координаты вершины:
[ f(-3) = -(-3)^2 - 6(-3) + 3 = -9 + 18 + 3 = 12 ]
Таким образом, вершина параболы находится в точке ((-3, 12)).
Нули функции (корни):
Чтобы найти нули функции, решим уравнение ( -x^2 - 6x + 3 = 0 ). Для этого используем дискриминант ( D ):
[ D = b^2 - 4ac ]
[ D = (-6)^2 - 4(-1)(3) = 36 + 12 = 48 ]
Корни квадратичного уравнения находятся по формуле:
[ x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} ]
Подставим значения:
[ x_{1,2} = \frac{-(-6) \pm \sqrt{48}}{2(-1)} = \frac{6 \pm 4\sqrt{3}}{-2} = -3 \mp 2\sqrt{3} ]
Таким образом, нули функции:
[ x_1 = -3 - 2\sqrt{3} ]
[ x_2 = -3 + 2\sqrt{3} ]
Построение графика:
Парабола открывается вниз (так как ( a < 0 )) и имеет вершину в точке ((-3, 12)). Корни функции находятся в точках (-3 - 2\sqrt{3}) и (-3 + 2\sqrt{3}).
2. Анализ графика:
а) Нули функции:
Нули функции ( f(x) = -x^2 - 6x + 3 ) — это точки пересечения графика с осью ( x ):
[ x_1 = -3 - 2\sqrt{3} ]
[ x_2 = -3 + 2\sqrt{3} ]
б) Промежутки, где ( f(x) > 0 ) и ( f(x) < 0 ):
( f(x) > 0 ) на интервале между корнями функции:
[ (-3 - 2\sqrt{3}, -3 + 2\sqrt{3}) ]
( f(x) < 0 ) на интервалах:
[ (-\infty, -3 - 2\sqrt{3}) \cup (-3 + 2\sqrt{3}, \infty) ]
в) Промежутки возрастания и убывания функции:
Функция возрастает на промежутке от ( -\infty ) до вершины (левая часть параболы):
[ (-\infty, -3) ]
Функция убывает на промежутке от вершины до ( \infty ) (правая часть параболы):
[ (-3, \infty) ]
Итог:
- Нули функции: ( x_1 = -3 - 2\sqrt{3} ), ( x_2 = -3 + 2\sqrt{3} )
- ( f(x) > 0 ) на: ( (-3 - 2\sqrt{3}, -3 + 2\sqrt{3}) )
- ( f(x) < 0 ) на: ( (-\infty, -3 - 2\sqrt{3}) \cup (-3 + 2\sqrt{3}, \infty) )
- Функция возрастает на: ( (-\infty, -3) )
- Функция убывает на: ( (-3, \infty) )
Построив график, можно убедиться в правильности этих выводов.