Рассмотрим функцию ( y = x^2 - 4x ) и найдем ее промежутки знакопостоянства. Для этого необходимо:
- Найти нули функции, то есть значения ( x ), при которых ( y = 0 ).
- Разделить числовую ось на промежутки, исходя из найденных нулей.
- Определить знак функции на каждом из промежутков.
1. Найдем нули функции
Функция ( y = x^2 - 4x ) является квадратичной. Чтобы найти нули функции, приравняем её к нулю:
[
x^2 - 4x = 0
]
Вынесем общий множитель ( x ) за скобки:
[
x(x - 4) = 0
]
Отсюда ( x_1 = 0 ) и ( x_2 = 4 ).
Таким образом, нули функции находятся в точках ( x = 0 ) и ( x = 4 ).
2. Разделим числовую ось на промежутки
Нули функции ( x = 0 ) и ( x = 4 ) делят числовую ось на три промежутка:
- ( (-\infty; 0) )
- ( (0; 4) )
- ( (4; +\infty) )
3. Определим знак функции на каждом из промежутков
Теперь определим знак функции ( y = x^2 - 4x ) на каждом из указанных промежутков. Для этого подставим в функцию тестовые значения ( x ), лежащие внутри каждого промежутка.
а) Промежуток ( (-\infty; 0) ):
Выберем ( x = -1 ) (любое значение из промежутка). Подставим его в функцию:
[
y = (-1)^2 - 4(-1) = 1 + 4 = 5
]
Значение функции положительное (( y > 0 )) на промежутке ( (-\infty; 0) ).
б) Промежуток ( (0; 4) ):
Выберем ( x = 2 ) (любое значение из промежутка). Подставим его в функцию:
[
y = 2^2 - 4 \cdot 2 = 4 - 8 = -4
]
Значение функции отрицательное (( y < 0 )) на промежутке ( (0; 4) ).
в) Промежуток ( (4; +\infty) ):
Выберем ( x = 5 ) (любое значение из промежутка). Подставим его в функцию:
[
y = 5^2 - 4 \cdot 5 = 25 - 20 = 5
]
Значение функции положительное (( y > 0 )) на промежутке ( (4; +\infty) ).
4. Итог
Промежутки знакопостоянства функции:
- ( y > 0 ) на промежутках ( (-\infty; 0) \cup (4; +\infty) );
- ( y < 0 ) на промежутке ( (0; 4) ).
В точках ( x = 0 ) и ( x = 4 ) функция равна нулю (( y = 0 )).
График функции ( y = x^2 - 4x ) имеет вид параболы, ветви которой направлены вверх. Нули функции (( x = 0 ) и ( x = 4 )) являются точками пересечения графика с осью ( x ).