Давайте рассмотрим функцию ( y = x^2 - 4x + 4 ) и разберем её по свойствам.
Построение графика
Функция ( y = x^2 - 4x + 4 ) представляет собой квадратную функцию, которая является параболой. Чтобы построить график, можно воспользоваться несколькими методами, включая нахождение вершины параболы, оси симметрии и построение нескольких точек, например, через таблицу значений.
Форма и направление параболы:
- Коэффициент при ( x^2 ) равен 1, что больше нуля, следовательно, парабола имеет ветви, направленные вверх.
Вершина параболы:
- Стандартная форма квадратного уравнения: ( y = ax^2 + bx + c ).
- Вершина параболы находится по формуле ( x = -\frac{b}{2a} ).
- В данном случае ( a = 1 ), ( b = -4 ), ( c = 4 ).
- ( x = -\frac{-4}{2 \cdot 1} = 2 ).
- Подставляем ( x = 2 ) в уравнение, чтобы найти ( y )-координату вершины:
[
y = (2)^2 - 4 \cdot 2 + 4 = 4 - 8 + 4 = 0
]
- Вершина параболы: ( (2, 0) ).
Ось симметрии:
- Ось симметрии параболы — это вертикальная прямая, проходящая через вершину. В данном случае это прямая ( x = 2 ).
Дополнительные точки:
- Можно подставить несколько значений ( x ) в функцию для построения точек:
- ( x = 0 ): ( y = 0^2 - 4 \cdot 0 + 4 = 4 ).
- ( x = 1 ): ( y = 1^2 - 4 \cdot 1 + 4 = 1 ).
- ( x = 3 ): ( y = 3^2 - 4 \cdot 3 + 4 = 1 ).
- ( x = 4 ): ( y = 4^2 - 4 \cdot 4 + 4 = 4 ).
График будет симметричен относительно оси ( x = 2 ) и пройдет через указанные точки.
Свойства функции
Область определения:
- Квадратные функции определены для всех вещественных чисел, поэтому область определения — это все ( x \in \mathbb{R} ).
Множество значений:
- Поскольку парабола открыта вверх и её вершина находится в точке ( (2, 0) ), минимальное значение функции — это 0, достигаемое в вершине параболы.
- Следовательно, множество значений функции ( y ) — это промежуток ( [0, +\infty) ).
Пересечения с осями:
- Пересечение с осью ( y ): при ( x = 0 ), ( y = 4 ). Таким образом, точка пересечения с осью ( y ) — это ( (0, 4) ).
- Пересечение с осью ( x ): при ( y = 0 ), решая уравнение ( x^2 - 4x + 4 = 0 ), находим, что ( (x - 2)^2 = 0 ), следовательно, ( x = 2 ). Единственная точка пересечения с осью ( x ) — это вершина ( (2, 0) ).
Поведением на границах:
- При ( x \to \pm\infty ), ( y \to +\infty ).
Периодичность и симметрия:
- Функция не является периодической.
- Парабола симметрична относительно оси ( x = 2 ).
Таким образом, график функции представляет собой параболу с вершиной в точке ( (2, 0) ), осью симметрии ( x = 2 ), и множество её значений составляет ( [0, +\infty) ).