Алгебра. 9 класс · Макарычев, Миндюк, Нешков, Суворова

Задание 841

Задачи повышенной трудности

Задача 1

Условие (кратко)

а) Постройте график функции y = 2x² − 3|x| − 2. (повышенной трудности)

Решение

Идея: функция чётная (\(|-x| = |x|\)), поэтому достаточно построить график при \(x \ge 0\) и отразить его симметрично относительно оси \(y\).

При \(x \ge 0\): \(y = 2x^2 - 3x - 2 = (2x + 1)(x - 2)\) — парабола, ветви вверх.

  • Вершина: \(x_0 = \dfrac{3}{4} = 0{,}75\), \(y_0 = 2 \cdot 0{,}5625 - 2{,}25 - 2 = -3{,}125\).
  • Нуль при \(x \ge 0\): \(x = 2\) (корень \(-\tfrac12\) отбрасываем — он не из этой области).
  • Точка на оси \(y\): \((0; -2)\).
\(x\) 0 0,75 1 2 3
\(y\) −2 −3,125 −3 0 7

Строим эту часть параболы при \(x \ge 0\) и отражаем её относительно оси \(y\). Получаем «W»: минимумы в точках \((\pm 0{,}75; -3{,}125)\), излом в \((0; -2)\), нули \(x = \pm 2\).

Кривая в форме буквы W, симметричная относительно оси y: два минимума в точках (−0,75; −3,125) и (0,75; −3,125), излом в точке (0; −2), пересечения с осью x в точках −2 и 2.
Правую половину строим как параболу y = 2x² − 3x − 2, левую получаем симметрией.
Ответ
График — две симметричные части парабол: минимумы (±0,75; −3,125), излом (0; −2), нули ±2.
Почему так

Функция с |x| чётная: строим часть при x ≥ 0 и отражаем относительно оси y.

Подробнее — в теме «Построение графика квадратичной функции».

Задача 2

Условие (кратко)

б) Постройте график функции y = |x²/2 − x| − 4. (повышенной трудности)

Решение

Идея: строим параболу \(y = \tfrac12 x^2 - x\), часть под осью \(x\) отражаем вверх (это модуль), затем весь график сдвигаем на 4 вниз.

  1. \(y = \tfrac12 x^2 - x = \tfrac12 x(x - 2)\) — парабола, ветви вверх, нули \(0\) и \(2\), вершина \((1; -0{,}5)\).
  2. На отрезке \([0; 2]\) парабола ниже оси \(x\) — отражаем этот кусок вверх: получается «горбик» с вершиной \((1; 0{,}5)\).
  3. Сдвигаем всё на 4 вниз: изломы в точках \((0; -4)\) и \((2; -4)\), вершина горбика \((1; -3{,}5)\).

Нули: \(\left|\tfrac12 x^2 - x\right| = 4\). Так как вне \([0;2]\) выражение под модулем положительно, решаем \(\tfrac12 x^2 - x = 4\), то есть \(x^2 - 2x - 8 = 0\): \(x = -2\) или \(x = 4\).

\(x\) −2 −1 0 1 2 3 4
\(y\) 0 −2,5 −4 −3,5 −4 −2,5 0
Пунктиром парабола y = x²/2 − x с вершиной (1; −0,5). Сплошной линией график: часть параболы между 0 и 2 отражена вверх и всё сдвинуто на 4 вниз; изломы в (0; −4) и (2; −4), горбик с вершиной (1; −3,5), нули −2 и 4.
Часть параболы под осью x отражаем вверх, затем весь график опускаем на 4.
Ответ
Парабола y = x²/2 − x, отражённая на [0; 2] вверх и сдвинутая на 4 вниз: изломы (0; −4), (2; −4), горбик (1; −3,5), нули −2 и 4.
Почему так

График y = |f(x)| получают отражением частей графика f ниже оси x, затем сдвигают вдоль оси y.

Подробнее — в теме «Построение графика квадратичной функции».

Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Алгебра. 9 класс» (Ю. Н. Макарычев, Н. Г. Миндюк, К. И. Нешков, С. Б. Суворова; под ред. С. А. Теляковского; Просвещение, 2023).

Нашли ошибку?

Опечатка, неверный ответ, непонятное объяснение — напишите, что не так. Мы проверим и исправим.