Wykres funkcji kwadratowej to parabola otrzymywana z funkcji postaci

y=ax2+bx+cy = ax^2 + bx + c

przy a≠0a \ne 0. Aby szybko go naszkicować, wyznacz kierunek ramion na podstawie aa, oś symetrii, wierzchołek oraz kilka łatwych punktów, takich jak punkty przecięcia z osiami.

Jeśli masz zapamiętać jedną ważną własność, niech będzie to ta: wykres jest symetryczny względem pionowej prostej przechodzącej przez wierzchołek.

Jak znaleźć wierzchołek i oś symetrii

Wierzchołek to punkt zwrotny paraboli. Jest to punkt najniższy, jeśli wykres jest skierowany ramionami w górę, i najwyższy, jeśli jest skierowany ramionami w dół.

Oś symetrii to pionowa prosta przechodząca przez ten wierzchołek. Dla

y=ax2+bx+cy = ax^2 + bx + c

oś ma postać

x=−b2ax = -\frac{b}{2a}

Ten wzór ma zastosowanie tylko wtedy, gdy funkcja jest rzeczywiście kwadratowa, czyli gdy a≠0a \ne 0.

Gdy znasz już oś, podstaw tę wartość xx do funkcji, aby otrzymać współrzędną yy wierzchołka.

Jak współczynniki zmieniają wykres

Znak współczynnika aa decyduje o kierunku ramion.

  • Jeśli a>0a > 0, parabola jest skierowana ramionami w górę, więc wierzchołek jest minimum.
  • Jeśli a<0a < 0, parabola jest skierowana ramionami w dół, więc wierzchołek jest maksimum.

Wartość ∣a∣|a| wpływa na szerokość. W porównaniu z y=x2y = x^2, większe ∣a∣|a| sprawia, że wykres jest węższy, a mniejsze dodatnie ∣a∣|a| — że jest szerszy.

Wyraz wolny cc wyznacza punkt przecięcia z osią yy, ponieważ gdy x=0x=0,

y=cy = c

Od razu dostajemy więc jeden punkt: (0,c)(0,c).

Przykład: naszkicuj y=x2−4x+3y = x^2 - 4x + 3

Zacznij od

y=x2−4x+3y = x^2 - 4x + 3

Tutaj a=1a=1, b=−4b=-4 i c=3c=3, więc wykres jest skierowany ramionami w górę.

Najpierw wyznacz oś symetrii:

x=−b2a=−−42(1)=2x = -\frac{b}{2a} = -\frac{-4}{2(1)} = 2

Teraz znajdź wierzchołek, podstawiając x=2x=2 do funkcji:

y=22−4(2)+3=4−8+3=−1y = 2^2 - 4(2) + 3 = 4 - 8 + 3 = -1

Zatem wierzchołek to (2,−1)(2,-1), a ponieważ parabola jest skierowana ramionami w górę, jest to punkt minimalny.

Następnie znajdź punkty przecięcia z osiami. Punkt przecięcia z osią yy otrzymujemy od razu:

y=3gdy x=0y = 3 \quad \text{gdy } x=0

więc jednym punktem jest (0,3)(0,3).

Aby znaleźć punkty przecięcia z osią xx, przyjmij y=0y=0 i rozwiąż równanie

x2−4x+3=0x^2 - 4x + 3 = 0

Rozłóż na czynniki:

(x−1)(x−3)=0(x-1)(x-3)=0

Zatem wykres przecina oś xx w punktach

(1,0) i (3,0)(1,0) \text{ i } (3,0)

To już wystarcza do wykonania wiarygodnego szkicu:

  • Wierzchołek w (2,−1)(2,-1)
  • Oś symetrii x=2x=2
  • Ramiona skierowane w górę
  • Przecięcie z osią xx w (1,0)(1,0) i (3,0)(3,0)
  • Przecięcie z osią yy w (0,3)(0,3)

Zauważ symetrię: punkty (1,0)(1,0) i (3,0)(3,0) leżą w tej samej odległości od prostej x=2x=2.

Szybki sposób na szkic wykresu funkcji kwadratowej

Gdy potrzebujesz szybkiego wykresu, stosuj tę kolejność:

  1. Odczytaj znak aa, aby sprawdzić, czy parabola jest skierowana ramionami w górę czy w dół.
  2. Oblicz oś symetrii ze wzoru x=−b2ax=-\frac{b}{2a}.
  3. Znajdź wierzchołek, podstawiając tę wartość xx do funkcji.
  4. Zaznacz punkt przecięcia z osią yy w (0,c)(0,c).
  5. Znajdź rzeczywiste punkty przecięcia z osią xx, jeśli istnieją, albo zaznacz jeden dodatkowy punkt i odbij go względem osi.

To zwykle wystarcza do szkicu odręcznego, nawet jeśli nie zapisujesz funkcji w postaci kanonicznej.

Najczęstsze błędy przy szkicowaniu wykresów funkcji kwadratowej

Mylenie wierzchołka z punktem przecięcia

Wierzchołek na ogół nie jest miejscem, w którym wykres przecina którąś z osi. To punkt zwrotny. Parabola może mieć wierzchołek nad osią xx, pod osią xx albo na niej.

Zapominanie, że a≠0a \ne 0

Jeśli a=0a=0, funkcja nie jest kwadratowa, więc nie ma paraboli i wzór na oś symetrii dla funkcji kwadratowej nie ma zastosowania.

Pomijanie znaku minus we wzorze x=−b2ax = -\frac{b}{2a}

Wiele błędów w szkicowaniu zaczyna się od źle wyznaczonej osi, bo pominięto znak minus. Na przykład jeśli b=−4b=-4, to −b=4-b=4, a nie −4-4.

Zakładanie, że każda funkcja kwadratowa ma dwa rzeczywiste punkty przecięcia z osią xx

Niektóre funkcje kwadratowe mają dwa rzeczywiste punkty przecięcia, niektóre jeden, a niektóre żadnego. Zależy to od tego, czy wykres osiąga oś xx.

Gdzie pojawiają się wykresy funkcji kwadratowej

Wykresy funkcji kwadratowej często pojawiają się w algebrze, ponieważ łączą równania, pierwiastki i kształt wykresu w jednym obrazie. Występują też w zadaniach optymalizacyjnych, gdzie wierzchołek wskazuje wartość maksymalną lub minimalną.

W fizyce model kwadratowy pojawia się również w typowych wyidealizowanych sytuacjach, takich jak ruch pocisku, o ile założenia modelu są spełnione.

Spróbuj podobnego zadania

Naszkicuj y=−x2+6x−5y = -x^2 + 6x - 5. Znajdź oś symetrii, wierzchołek i punkty przecięcia z osiami, zanim narysujesz krzywą. Jeśli chcesz pójść o krok dalej, zapisz tę funkcję w postaci kanonicznej i sprawdź, czy obie metody dają ten sam punkt zwrotny.

Potrzebujesz pomocy z zadaniem?

Prześlij pytanie i otrzymaj zweryfikowane rozwiązanie krok po kroku w kilka sekund.

Otwórz GPAI Solver →