Чтобы определить промежутки знакопостоянства для квадратичных функций, нам нужно следовать нескольким шагам:
- Найти корни функции: Для этого мы можем использовать дискриминант или факторизацию, если это возможно.
- Построить таблицу знаков: Определить, на каких промежутках функция положительна, а на каких отрицательна, основываясь на корнях и знаке коэффициента при x².
Теперь давайте рассмотрим каждую функцию по отдельности:
1. y = 3x² - 15x - 1
- Находим дискриминант: D = b² - 4ac = (-15)² - 4*3*(-1) = 225 + 12 = 237.
- Корни: x₁ = (15 + √237) / 6, x₂ = (15 - √237) / 6.
- Так как коэффициент при x² положителен (3), то парабола открыта вверх. Следовательно, функция будет отрицательной между корнями и положительной вне их.
2. y = 5x² - 24x - 1
- D = (-24)² - 4*5*(-1) = 576 + 20 = 596.
- Корни: x₁ = (24 + √596) / 10, x₂ = (24 - √596) / 10.
- Коэффициент при x² положителен (5), значит, функция отрицательна между корнями и положительна вне их.
3. y = 5x² - 4x - 1
- D = (-4)² - 4*5*(-1) = 16 + 20 = 36.
- Корни: x₁ = (4 + √36) / 10, x₂ = (4 - √36) / 10.
- Коэффициент при x² положителен (5), следовательно, функция будет отрицательной между корнями и положительной вне их.
4. y = -x² - 1
- Это убывающая парабола, у которой нет корней (D < 0).
- Функция всегда отрицательна, так как коэффициент при x² отрицателен.
5. y = (5 - x)(x + 1)
- Находим корни: 5 - x = 0 (x = 5) и x + 1 = 0 (x = -1).
- Коэффициент при x² (в разложенной форме) отрицателен, так как (5 - x) и (x + 1) - это произведение двух линейных функций.
- Функция будет положительной вне промежутка между корнями и отрицательной между ними.
Теперь, когда мы нашли корни и определили знаки функций, можем записать промежутки знакопостоянства:
- y = 3x² - 15x - 1: (-∞, x₁) U (x₂, +∞)
- y = 5x² - 24x - 1: (-∞, x₁) U (x₂, +∞)
- y = 5x² - 4x - 1: (-∞, x₁) U (x₂, +∞)
- y = -x² - 1: (-∞, +∞) (всегда отрицательная)
- y = (5 - x)(x + 1): (-∞, -1) U (5, +∞)
Таким образом, мы определили промежутки знакопостоянства для всех данных функций.