Загрузить PDF Загрузить PDF

Во многих задачах требуется вычислить максимальное или минимальное значение квадратичной функции. Максимум или минимум можно найти, если исходная функция записана в стандартном виде: или через координаты вершины параболы: . Более того, максимум или минимум любой квадратичной функции можно вычислить с помощью математических операций.

Метод 1
Метод 1 из 3:

Квадратичная функция записана в стандартном виде

Загрузить PDF
  1. Квадратичная функция - это функция, уравнение которой включает переменную . Уравнение может включать или не включать переменную . Если уравнение включает переменную с показателем степени больше 2, оно не описывает квадратичную функцию. Если нужно, приведите подобные члены и переставьте их, чтобы записать функцию в стандартном виде. [1]
    • Например, дана функция . Сложите члены с переменной и члены с переменной , чтобы записать уравнение в стандартном виде:
  2. График квадратичной функции представляет собой параболу. Ветви параболы направлены вверх или вниз. Если коэффициент при переменной положительный, парабола направлена вверх. Если коэффициент отрицательный, парабола направлена вниз. Например: [2]
    • . Здесь , поэтому парабола направлена вверх.
    • . Здесь , поэтому парабола направлена вниз.
    • . Здесь , поэтому парабола направлена вверх.
    • Если парабола направлена вверх, нужно искать ее минимум. Если парабола направлена вниз, ищите ее максимум.
  3. Значение – это координата вершины параболы. Если квадратичная функция записывается в стандартном виде , воспользуйтесь коэффициентами при и следующим образом:
    • В функции коэффициенты и . Поэтому координату «x» вершины параболы вычислите так:
    • В качестве второго примера рассмотрим функцию . Здесь и . Поэтому координату «x» вершины параболы вычислите так:
  4. Подставьте найденное значение «x» в исходную функцию, чтобы найти соответствующее значение f(x). Так вы найдете минимум или максимум функции.
    • В первом примере вы вычислили, что координата «х» вершины параболы равна . В исходной функции вместо подставьте , чтобы найти ее максимальное значение:
    • Во втором примере вы нашли, что координата «х» вершины параболы равна . В исходной функции вместо подставьте , чтобы найти ее максимальное значение:
  5. Перечитайте условие задачи. Если нужно найти координаты вершины параболы, в ответе запишите оба значения и (или ). Если необходимо вычислить максимум или минимум функции, в ответе запишите только значение (или ). Еще раз посмотрите на знак коэффициента , чтобы проверить, что вы вычислили: максимум или минимум.
    • В первом примере значение положительное, поэтому вы вычислили минимум. Вершина параболы лежит в точке с координатами , а минимальное значение функции равно .
    • Во втором примере значение отрицательное, поэтому вы нашли максимум. Вершина параболы лежит в точке с координатами , а максимальное значение функции равно .
    Реклама
Метод 2
Метод 2 из 3:

Квадратичная функция записана через координаты вершины параболы

Загрузить PDF
  1. Такое уравнение имеет следующий вид: [3]
    • Если функция уже записана в таком виде, просто найдите значения коэффициентов , и . Если функция дана в стандартном виде , дополните ее до полного квадрата и запишите через координаты вершины параболы.
    • Чтобы узнать, как дополнять до полного квадрата, прочитайте эту статью .
  2. Для этого посмотрите на знак коэффициента . Если коэффициент положительный, парабола направлена вверх. Если коэффициент отрицательный, парабола направлена вниз. Например: [4]
    • . Здесь , то есть коэффициент положительный, поэтому парабола направлена вверх.
    • . Здесь , то есть коэффициент отрицательный, поэтому парабола направлена вниз.
    • Если парабола направлена вверх, нужно вычислить минимальное значение функции. Если парабола направлена вниз, необходимо найти максимальное значение функции.
  3. Если функция записана через координаты вершины параболы, минимум или максимум равен значению коэффициента . В приведенных выше примерах:
    • . Здесь . Это минимальное значение функции, потому что парабола направлена вверх.
    • . Здесь . Это максимальное значение функции, потому что парабола направлена вниз.
  4. Если в задаче требуется найти вершину параболы, ее координаты равны . Обратите внимание, когда квадратичная функция записана через координаты вершины параболы, в скобки должна быть заключена операция вычитания , поэтому значение берется с противоположным знаком.
    • . Здесь в скобки заключена операция сложения (x+1), которую можно переписать так: (x-(-1)). Таким образом, . Поэтому координаты вершины параболы этой функции равны .
    • . Здесь в скобках находится выражение (x-2). Следовательно, . Координаты вершины равны (2,2).
    Реклама
Метод 3
Метод 3 из 3:

Как вычислить минимум или максимум с помощью математических операций

Загрузить PDF
  1. Запишите квадратичную функцию в стандартном виде: . Если нужно, приведите подобные члены и переставьте их, чтобы получить стандартное уравнение. [5]
    • Например: .
  2. Первая производная квадратичной функции, которая записана в стандартном виде, равна . [6]
    • . Первая производная этой функции вычисляется следующим образом:
  3. Напомним, что производная функции равна угловому коэффициенту функции в определенной точке. В минимуме или максимуме угловой коэффициент равен нулю. Поэтому, чтобы найти минимальное или максимальное значение функции, производную нужно приравнять к нулю. В нашем примере: [7]
  4. С помощью математических операций изолируйте «x», чтобы найти значение этой переменной, когда производная равна нулю. Так вы вычислите координату «x» вершины параболы, в которой находится ее максимум или минимум. [8]
  5. Минимальное или максимальное значение функции равно значению при полученном . Значение подставьте в исходную функцию и решите уравнение, чтобы найти минимум или максимум. [9]
    • В нашем примере при ,
  6. Вы вычислили максимум или минимум функции. В нашем примере координаты вершины равны . Коэффициент положительный, поэтому парабола направлена вверх. Следовательно, минимальное значение функции – это координата «у» вершины, которая равна . [10]
    Реклама

Советы

  • Ось симметрии параболы описывается уравнением x=h.
Реклама

Об этой статье

Эту страницу просматривали 110 587 раз.

Была ли эта статья полезной?

Реклама