Для построения графика функции ( f(x) = 2x - x^2 ) и определения, при каких значениях ( x ) функция принимает отрицательные значения, следует выполнить несколько шагов.
1. Анализ функции
Функция ( f(x) = 2x - x^2 ) является квадратичной и может быть переписана в стандартной форме:
[ f(x) = -x^2 + 2x ]
Это уравнение представляет собой параболу, которая открывается вниз (так как коэффициент перед ( x^2 ) отрицательный).
2. Найдите вершину параболы
Координаты вершины параболы, заданной уравнением ( ax^2 + bx + c ), находятся по формуле:
[ x = -\frac{b}{2a} ]
В нашем случае ( a = -1 ) и ( b = 2 ). Подставим эти значения в формулу:
[ x = -\frac{2}{2 \times (-1)} = 1 ]
Теперь найдем значение функции в точке вершины:
[ f(1) = 2 \times 1 - 1^2 = 2 - 1 = 1 ]
Таким образом, вершина параболы имеет координаты ( (1, 1) ).
3. Найдите точки пересечения с осями
Пересечение с осью ( y ):
Чтобы найти точку пересечения с осью ( y ), подставим ( x = 0 ):
[ f(0) = 2 \times 0 - 0^2 = 0 ]
Таким образом, функция пересекает ось ( y ) в точке ( (0, 0) ).
Пересечение с осью ( x ):
Для нахождения точек пересечения с осью ( x ) решим уравнение ( 2x - x^2 = 0 ):
[ x(2 - x) = 0 ]
Решения данного уравнения:
[ x = 0 \quad \text{или} \quad x = 2 ]
Таким образом, функция пересекает ось ( x ) в точках ( (0, 0) ) и ( (2, 0) ).
4. Область отрицательных значений
Функция принимает отрицательные значения между корнями ( x = 0 ) и ( x = 2 ), так как парабола открывается вниз и достигает своего максимального значения в вершине. Следовательно, функция отрицательна на интервале:
[ 0 < x < 2 ]
5. Построение графика
С учетом найденных точек и области отрицательных значений, график функции выглядит следующим образом:
- Вершина параболы в точке ( (1, 1) ).
- Пересечения с осями в точках ( (0, 0) ) и ( (2, 0) ).
- Парабола открывается вниз, и функция отрицательна на интервале ( (0, 2) ).
Таким образом, график функции представляет собой параболу, открывающуюся вниз, пересекающую оси в указанных точках, и функция принимает отрицательные значения на интервале ( (0, 2) ).