Чтобы найти область определения функции ( y = \sqrt{4x - 9x^2} ), нужно разобраться, при каких значениях ( x ) выражение под корнем ( 4x - 9x^2 ) будет определено. Квадратный корень в математике определён только для неотрицательных чисел, то есть подкоренное выражение должно быть больше или равно нулю:
[
4x - 9x^2 \geq 0
]
1. Преобразуем выражение:
Вынесем ( x ) за скобки:
[
4x - 9x^2 = x(4 - 9x)
]
Теперь условие преобразуется в:
[
x(4 - 9x) \geq 0
]
2. Найдём корни уравнения:
Равенство ( x(4 - 9x) = 0 ) выполняется, если:
[
x = 0 \quad \text{или} \quad 4 - 9x = 0
]
Решим второе уравнение:
[
4 - 9x = 0 \quad \Rightarrow \quad x = \frac{4}{9}
]
Значит, корни — это ( x = 0 ) и ( x = \frac{4}{9} ). Эти точки делят числовую прямую на три промежутка: ( (-\infty, 0) ), ( (0, \frac{4}{9}) ), ( (\frac{4}{9}, +\infty) ).
3. Исследуем знак выражения:
Рассмотрим знак произведения ( x(4 - 9x) ) на каждом из промежутков:
На промежутке ( (-\infty, 0) ):
Возьмём тестовую точку ( x = -1 ).
Подставим ( x = -1 ) в ( x(4 - 9x) ):
[
(-1)(4 - 9(-1)) = (-1)(4 + 9) = -13
]
Выражение отрицательное.
На промежутке ( (0, \frac{4}{9}) ):
Возьмём тестовую точку ( x = \frac{1}{9} ).
Подставим ( x = \frac{1}{9} ) в ( x(4 - 9x) ):
[
\left(\frac{1}{9}\right)\left(4 - 9\left(\frac{1}{9}\right)\right) = \left(\frac{1}{9}\right)(4 - 1) = \left(\frac{1}{9}\right)(3) = \frac{1}{3}
]
Выражение положительное.
На промежутке ( (\frac{4}{9}, +\infty) ):
Возьмём тестовую точку ( x = 1 ).
Подставим ( x = 1 ) в ( x(4 - 9x) ):
[
(1)(4 - 9(1)) = (1)(4 - 9) = -5
]
Выражение отрицательное.
4. Учитываем границы:
На границах ( x = 0 ) и ( x = \frac{4}{9} ) выражение ( x(4 - 9x) ) равно нулю. Поскольку корень из нуля существует (( \sqrt{0} = 0 )), эти точки входят в область определения.
5. Записываем область определения:
Выражение ( 4x - 9x^2 \geq 0 ) выполняется на промежутке ( [0, \frac{4}{9}] ).
Ответ:
Область определения функции:
[
x \in [0, \frac{4}{9}]
]