Для решения этой задачи необходимо выполнить несколько шагов, связанных как с построением графика квадратичной функции, так и с анализом её свойств.
Построение графика функции
Функция ( y = x^2 - 8x + 13 ) представляет собой квадратичную функцию, которую можно записать в виде ( y = ax^2 + bx + c ), где ( a = 1 ), ( b = -8 ), ( c = 13 ). Графиком такой функции является парабола.
Вершина параболы
Вершина параболы находится в точке ( x = -\frac{b}{2a} ). Подставим значения ( a ) и ( b ):
[
x = -\frac{-8}{2 \times 1} = 4
]
Теперь найдем значение ( y ) в вершине:
[
y = 4^2 - 8 \times 4 + 13 = 16 - 32 + 13 = -3
]
Таким образом, вершина параболы находится в точке ( (4, -3) ).
Построение параболы
Парабола имеет ветви, направленные вверх, так как коэффициент ( a = 1 ) положителен.
Решение заданий
а) Значение ( y ) при ( x = 1.5 )
Подставим ( x = 1.5 ) в уравнение функции:
[
y = (1.5)^2 - 8 \times 1.5 + 13 = 2.25 - 12 + 13 = 3.25
]
Значение ( y ) при ( x = 1.5 ) равно ( 3.25 ).
б) Значение ( x ) при ( y = 2 )
Решим уравнение:
[
x^2 - 8x + 13 = 2
]
Перепишем его как:
[
x^2 - 8x + 11 = 0
]
Решим квадратное уравнение с помощью дискриминанта:
[
D = b^2 - 4ac = (-8)^2 - 4 \times 1 \times 11 = 64 - 44 = 20
]
Корни уравнения:
[
x_{1,2} = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{8 \pm \sqrt{20}}{2} = \frac{8 \pm 2\sqrt{5}}{2} = 4 \pm \sqrt{5}
]
Значения ( x ) при ( y = 2 ) равны ( 4 + \sqrt{5} ) и ( 4 - \sqrt{5} ).
в) Нули функции; промежутки, в которых ( y > 0 ) и ( y < 0 )
Нули функции находятся при ( y = 0 ):
[
x^2 - 8x + 13 = 0
]
Решение этого уравнения уже рассматривалось: дискриминант ( D = 8^2 - 4 \times 1 \times 13 = 64 - 52 = 12 ).
Корни:
[
x_{1,2} = \frac{8 \pm \sqrt{12}}{2} = \frac{8 \pm 2\sqrt{3}}{2} = 4 \pm \sqrt{3}
]
Таким образом, нули функции: ( x = 4 + \sqrt{3} ) и ( x = 4 - \sqrt{3} ).
Промежутки:
- ( y > 0 ) при ( x < 4 - \sqrt{3} ) или ( x > 4 + \sqrt{3} )
- ( y < 0 ) при ( 4 - \sqrt{3} < x < 4 + \sqrt{3} )
г) Промежуток, в котором функция убывает
Функция убывает на интервале от (-\infty) до вершины параболы, то есть от (-\infty) до ( x = 4 ).
Итог
Мы построили и проанализировали график функции ( y = x^2 - 8x + 13 ), нашли значения функции при заданных ( x ) и ( y ), определили нули функции, а также промежутки возрастания и убывания.