Что такое ноль квадратичной функции
Нули функции
Что такое нули функции? Как определить нули функции аналитически и по графику?
Нули функции — это значения аргумента, при которых функция равна нулю.
Чтобы найти нули функции, заданной формулой y=f(x), надо решить уравнение f(x)=0.
Если уравнение не имеет корней, нулей у функции нет.
1) Найти нули линейной функции y=3x+15.
Чтобы найти нули функции, решим уравнение 3x+15 =0.
2) Найти нули квадратичной функции f(x)=x²-7x+12.
Для нахождения нулей функции решим квадратное уравнение
Его корни x1=3 и x2=4 являются нулями данной функции.
3)Найти нули функции
Дробь имеет смысл, если знаменатель отличен от нуля. Следовательно, x²-1≠0, x² ≠ 1,x ≠±1. То есть область определения данной функции (ОДЗ)
Из корней уравнения x²+5x+4=0 x1=-1 x2=-4 в область определения входит только x=-4.
Чтобы найти нули функции, заданной графически, надо найти точки пересечения графика функции с осью абсцисс.
Если график не пересекает ось Ox, функция не имеет нулей.
функция, график которой изображен на рисунке,имеет четыре нуля —
В алгебре задача нахождения нулей функции встречается как в виде самостоятельного задания, так и при решения других задач, например, при исследовании функции, решении неравенств и т.д.
Квадратичная функция и ее график
В этой статье мы поговорим о том, что такое квадратичная функция, научимся строить ее график и определять вид графика в зависимости от знака дискриминанта и знака старшего коэффициента.
Итак.
Функция вида , где
0″ title=»a<>0″/>
называется квадратичной функцией.
В уравнении квадратичной функции:
Графиком квадратичной функции является квадратичная парабола, которая для функции имеет вид:
Внимание! Если в уравнении квадратичной функции старший коэффициент , то график квадратичной функции имеет ровно такую же форму, как график функции
при любых значениях остальных коэффициентов.
График функции имеет вид:
Для нахождения координат базовых точек составим таблицу:
Обратите внимание, что график функции симметричен графику функции
относительно оси ОХ.
Поскольку ордината (у) любой точки, лежащей на оси ОХ равна нулю, чтобы найти координаты точек пересечения графика функции с осью ОХ, нужно решить уравнение
.
В случае квадратичной функции нужно решить квадратное уравнение
.
В процессе решения квадратного уравнения мы находим дискриминант: , который определяет число корней квадратного уравнения.
И здесь возможны три случая:
1. Если ,то уравнение
не имеет решений, и, следовательно, квадратичная парабола
не имеет точек пересечения с осью ОХ. Если
0″ title=»a>0″/>
,то график функции выглядит как-то так:
2. Если ,то уравнение
имеет одно решение, и, следовательно, квадратичная парабола
имеет одну точку пересечения с осью ОХ. Если
0″ title=»a>0″/>
,то график функции выглядит примерно так:
,
Если 0″ title=»a>0″/>
,то график функции выглядит примерно так:
Следовательно, зная направление ветвей параболы и знак дискриминанта, мы уже можем в общих чертах определить, как выглядит график нашей функции.
Прямая, проходящая через вершину параболы параллельно оси OY является осью симметрии параболы.
Поскольку абсцисса любой точки, лежащей на оси OY равна нулю, чтобы найти точку пересечения параболы с осью OY, нужно в уравнение параболы вместо х подставить ноль:
.
То есть точка пересечения параболы с осью OY имеет координаты (0;c).
Итак, основные параметры графика квадратичной функции показаны на рисунке:
Рассмотрим несколько способов построения квадратичной параболы. В зависимости от того, каким образом задана квадратичная функция, можно выбрать наиболее удобный.
1. Функция задана формулой .
Рассмотрим общий алгоритм построения графика квадратичной параболы на примере построения графика функции
1. Направление ветвей параболы.
Так как 0″ title=»a=2>0″/>
,ветви параболы направлены вверх.
2. Найдем дискриминант квадратного трехчлена
0″ title=»D=b^2-4ac=9-4*2*(-5)=49>0″/>
Дискриминант квадратного трехчлена больше нуля, поэтому парабола имеет две точки пересечения с осью ОХ.
Для того, чтобы найти их координаты, решим уравнение:
,
3. Координаты вершины параболы:
4. Точка пересечения параболы с осью OY: (0;-5),и ей симметричная относительно оси симметрии параболы.
Нанесем эти точки на координатную плоскость, и соединим их плавной кривой:
Этот способ можно несколько упростить.
1. Найдем координаты вершины параболы.
2. Найдем координаты точек, стоящих справа и слева от вершины.
Воспользуемся результатами построения графика функции
Кррдинаты вершины параболы
Ближайшие к вершине точки, расположенные справа имеют абсциссы соответственно 0;1;2
Подставим значения х в уравнение функции, найдем ординаты этих точек и занесем их в таблицу:
Нанесем эти точки на координатную плоскость и соединим плавной линией:
Построим для примера график функции .
Вспомним линейные преобразования графиков функций. Чтобы построить график функции , нужно
Выделим в уравнении функции полный квадрат:
Следовательно, координаты вершины параболы: . Старший коэффициент равен 1, поэтому построим по шаблону параболу с вершиной в точке (-2;1):
Построим для примера график функции y=(x-2)(x+1)
(х-2)(х+1)=0, отсюда
2. Координаты вершины параболы:
3. Точка пересечения с осью OY: с=ab=(-2)(1)=-2 и ей симметричная.
Нанесем эти точки на координатную плоскость и построим график:
График квадратичной функции.
Перед вами график квадратичной функции вида .
Кликните по чертежу.
Подвигайте движки.
Исследуйте зависимость
— ширины графика функции от значения коэффициента
,
— сдвига графика функции вдоль оси
от значения
,
— сдвига графика функции вдоль оси
от значения
— направления ветвей параболы от знака коэффициента
— координат вершины параболы от значений
и
:
И.В. Фельдман, репетитор по математике.
Нули функции
Прежде чем перейти к изучению темы «Нули функции» внимательно изучите уроки
«Что такое функция в математике» и «Как решать задачи на функцию».
Нули функции — это
значения « x » (аргумента функции),
при которых « y = 0 ».
В заданиях «Найдите нули функции» чаще всего сама функция задана через формулу (аналитически). Разберем алгоритм решения подобных задач.
Как найти нули функции, заданной формулой
По традиции разберемся на примере.
№ 260 (1) Мерзляк 9 класс
Найдите нули функции:
Подставим вместо значения функции « f(x) » ноль.
Решаем полученное линейное уравнение и записываем полученный ответ
для « x ».
Перенесем неизвестное « 0,2x » из правой части уравнения в левую с противоположным знаком.
Переведем десятичную дробь « 0,2 » в обыкновненную для упрощения дальнейших расчетов.
2 |
10 |
· x = −3 | · 10
2 |
10 |
· x · 10 = −3 · 10
2 · 10 |
10 |
· x = −30
Ответ: x = −15 является нулем
функции f(x) = 0,2x + 3
№ 260 (5) Мерзляк 9 класс
Найдите нули функции:
Вместо « f(x) » подставим ноль.
В левой части полученного уравнения у нас два множителя:
« x » и « (x 2 − 4) ». Результат их умножения равен нулю.
Это возможно, когда любой из множителей равен нулю. Поэтому рассмотрим оба варианта: когда множитель « x » равен нулю и когда множитель « (x 2 − 4) » равен нулю.
Решаем квадратное уравнение
« x 2 − 4 = 0 ». Используем формулу для решения квадратного уравнения с дискриминантом.
a · x 2 + b · x + c = 0
x1;2 =
−b ± √ b 2 − 4ac |
2a |
x1;2 =
0 ± √ 0 2 − 4 · 1 · (−4) |
2 · 1 |
x1 =
| x2 =
| ||||
x1 = 2 | x2 = −2 |
Запишем все полученные корни уравнений в ответ в порядке возрастания. Они будут являться нулями функции.
Ответ: x = −2; x = 0; x = 2 являются нулями функции f(x) = x 3 − 4x
№ 260 (4) Мерзляк 9 класс
Найдите нули функции:
h(x) =
x 2 − x − 6 |
x + 3 |
Подставим вместо « h(x) » ноль.
0 =
x 2 − x − 6 |
x + 3 |
Перенесем правую часть
x 2 − x − 6 |
x + 3 |
в левую, изменив ее знак на минус.
− (
x 2 − x − 6 |
x + 3 |
) = 0 | · (−1)
x 2 − x − 6 |
x + 3 |
= 0
Единственный вариант, когда дробь будет равна нулю, только если
ее числитель « x 2 − x − 6 » будет равен нулю. Знаменатель « x + 3 » не может быть равен нулю, так как на ноль делить нельзя.
Решим полученное квадратное уравнение через формулу с дискриминантом.
a · x 2 + b · x + c = 0
x1;2 =
−b ± √ b 2 − 4ac |
2a |
x1;2 =
−(−1) ± √ (−1) 2 − 4 · 1 · (−6) |
2 · 1 |
x1;2 =
1 ± √ 1 + 24 |
2 |
x1 =
| x2 =
| ||||
x1 =
| x2 =
| ||||
x1 = 3 | x2 = −2 |
№ 261 (3) Мерзляк 9 класс
Найдите нули функции:
Заменим « f(x) » на ноль.
Единственное число, квадратный корень которого равен нулю — это сам ноль. Поэтому, квадратный корень
« √ x 2 − 4 = 0 » будет равен нулю, когда его подкоренное выражение « x 2 − 4 » будет равно нулю.
Осталось решить полученное квадратное уравнение, чтобы найти нули функции
« f(x) = √ x 2 − 4 ».
x1;2 =
−b ± √ b 2 − 4ac |
2a |
x1;2 =
−(−0) ± √ (−0) 2 − 4 · 1 · (−4) |
2 · 1 |
x1 =
| x2 =
| ||||
x1 = 2 | x2 = −2 |
Ответ: x = −2; x = 2 являются нулями функции f(x) = √ x 2 − 4
Как найти нули функции на графике функции
Графически нули функции — это точки пересечения графика функции
с осью « Ox » (осью абсцисс).
По определению нули функции — это значения « x »,
при которых « y = 0 ». Другими словами, у точек графика функции, которые являются нулями функции,
координата « x » равна нулю.
Чтобы найти нули функции на графике нам остается, только найти, какая у них координата по оси « Ox ».
Рассмотрим на примере.
№ 255 (1) Мерзляк 9 класс
На рисунке ниже изображен график функции « y = f(x) », определенной на множестве действительных чисел. Используя график, найдите нули функции.
Отметим на графике функции его точки пересечения с осью « Ox ».
Точки « (·)А » и « (·)B » — нули функции. Теперь определим, чему равны их координаты по оси « Ox ».
На графике видно, что у точки « (·)А » координата « x » равна « 0 », а у точки « (·)B » координата « x » равна « 2 ».
Запишем полученные значения координат « x » в ответ.
Ответ: x = 0 ; x = 2 являются нулями функции.
Как найти нули функции, заданной таблицей
В некоторых заданиях, где требуется найти нули функции, сама функция задана не вполне привычно с помощью формулы, а с помощью таблицы. Поиск нулей в таких примерах является легкой задачей.
№ 1.83 (2) Кузнецова 9 класс
Найдите нули функции, заданной таблицей.
x | −2 | −1 | 0 | 1 | 2 | 3 |
y | −3 | −1,5 | 0 | 2 | 1 | 0 |
Вспомним определение нулей функции.
Нули функции — это
значения « x » в функции, при которых « y = 0 ».
Согласно определению нулей функции нам достаточно найти значения « x » в таблице,
где « y = 0 ». Выделим их цветом.
x | −2 | −1 | 0 | 1 | 2 | 3 |
y | −3 | −1,5 | 0 | 2 | 1 | 0 |
Остаётся только записать в ответ значения « x » из таблицы.
Ответ: x = 0; x = 3 являются нулями функции, заданной таблицей.