Как рисовать параболу по уравнению

Квадратичная функция. Как построить параболу?

Квадратичная функция – это функция вида \(y=ax^2+bx+c\). График квадратичной функции – парабола.

«Анатомия» квадратичной функции:

\(x_в\) и \(y_в\) – координаты вершины параболы. \(x_в\) можно найти с помощью формулы: \(x_в=\frac<-b><2a>\). \(y_в\) можно найти подставив в формулу квадратичной функции вместо \(x\) значение \(x_в: y_в=ax_в^2+bx_в+с\)
Ось симметрии проходит через вершину параболы и параллельна оси \(y\) (ординат). \(x_1\) и \(x_2\) – нули функции. Их можно найти, приравняв формулу функции к нулю и решив соответствующее квадратное уравнение .

3 параметра позволяющих сопоставить формулу квадратичной функции и график:

\(a>0\) — ветви параболы направлены вверх

\(a 0,c=1\) – по этим параметрам нам определить их функции. Тогда найдем \(x_в\) функций под буквой А и Б:

А. \(y=x^2-5x+1\) \(x_в=\frac<5><2>=2,5\) так же как на графике 1
Б. \(y=x^2+5x+1\) \(x_в= \frac<-5><2>=-2,5\) так же как на графике 3

Как построить график квадратичной функции (параболу)?

Квадратичную функцию можно строить, как и все остальные, выбирая точки наугад (подробнее можно прочитать здесь ). Но есть способ позволяющий строить параболу быстрее, выбирая точки осмысленно.

    Найдите координаты вершины параболы. Поставьте точку вершины на координатной плоскости и проведите через неё ось симметрии параболы.

Найдите точку пересечения графика с осью \(y\): \(x=0;y=c\). Постройте точку симметричную точке \((0;c)\) относительно оси параболы.

  • Найдите координату целой точки, лежащей вблизи оси параболы. Отметьте симметричную ей точку на плоскости.
  • Соедините точки плавной линией.

    3. При \(x=-3\),
    \(y=2 \cdot (-3)^2+8 \cdot (-3)+2=2 \cdot 9-24+2=20-24=-4\)

    Связь квадратичной функции и квадратных уравнений:

    Давайте сравним общий вид квадратичной функции и общий вид квадратного уравнения:

    И там, и там есть квадратный трехчлен \(ax^2+bx+c\). Разница в том, что в функции мы исследуем все возможные значения трехчлена, а в уравнении мы ищем \(x\), при которых значение трехчлена будет равно нулю или при каких \(x\), \(y=0\). Поэтому по графику функции \(y=ax^2+bx+c\) легко определить корни уравнения \(ax^2+bx+c=0\).

    Судя по графику, корнями уравне-
    ния \(x^2+6x+5=0\) будут \(x_1=-5\) и \(x_2=-1\)

    У уравнения \(x^2-4x+5=0\) нет корней, т.к. нету \(x\) при которых y будет равен нулю (функция не пересекает ось \(x\))

    Как построить параболу? Что такое парабола? Как решаются квадратные уравнения?

    Урок: как построить параболу или квадратичную функцию?

    ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

    Парабола — это график функции описанный формулой ax 2 +bx+c=0.
    Чтобы построить параболу нужно следовать простому алгоритму действий:

    1 ) Формула параболы y=ax 2 +bx+c,
    если а>0 то ветви параболы направленны вверх,
    а 2 +bx+c=0;

    a) Полное квадратное уравнение имеет вид ax 2 +bx+c=0 и решается по дискриминанту;
    b) Неполное квадратное уравнение вида ax 2 +bx=0. Чтобы его решить нужно вынести х за скобки, потом каждый множитель приравнять к 0:
    ax 2 +bx=0,
    х(ax+b)=0,
    х=0 и ax+b=0;
    c)Неполное квадратное уравнение вида ax 2 +c=0. Чтобы его решить нужно неизвестные перенести в одну сторону, а известные в другую. x =±√(c/a);

    4) Найти несколько дополнительных точек для построения функции.

    ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

    И так теперь на примере разберем все по действиям:
    Пример №1:
    y=x 2 +4x+3
    c=3 значит парабола пересекает OY в точке х=0 у=3. Ветви параболы смотрят вверх так как а=1 1>0.
    a=1 b=4 c=3 x=(-b)/2a=(-4)/(2*1)=-2 y= (-2) 2 +4*(-2)+3=4-8+3=-1 вершина находится в точке (-2;-1)
    Найдем корни уравнения x 2 +4x+3=0
    По дискриминанту находим корни
    a=1 b=4 c=3
    D=b 2 -4ac=16-12=4
    x=(-b±√(D))/2a
    x1=(-4+2)/2=-1
    x2=(-4-2)/2=-3

    Возьмем несколько произвольных точек, которые находятся рядом с вершиной х=-2

    х -4 -3 -1 0
    у 3 0 0 3

    Подставляем вместо х в уравнение y=x 2 +4x+3 значения
    y=(-4) 2 +4*(-4)+3=16-16+3=3
    y=(-3) 2 +4*(-3)+3=9-12+3=0
    y=(-1) 2 +4*(-1)+3=1-4+3=0
    y=(0) 2 +4*(0)+3=0-0+3=3
    Видно по значениям функции,что парабола симметрична относительно прямой х=-2

    Пример №2:
    y=-x 2 +4x
    c=0 значит парабола пересекает OY в точке х=0 у=0. Ветви параболы смотрят вниз так как а=-1 -1 2 +4*2=-4+8=4 вершина находится в точке (2;4)
    Найдем корни уравнения -x 2 +4x=0
    Неполное квадратное уравнение вида ax 2 +bx=0. Чтобы его решить нужно вынести х за скобки, потом каждый множитель приравнять к 0.
    х(-x+4)=0, х=0 и x=4.

    Возьмем несколько произвольных точек, которые находятся рядом с вершиной х=2
    х 0 1 3 4
    у 0 3 3 0
    Подставляем вместо х в уравнение y=-x 2 +4x значения
    y=0 2 +4*0=0
    y=-(1) 2 +4*1=-1+4=3
    y=-(3) 2 +4*3=-9+13=3
    y=-(4) 2 +4*4=-16+16=0
    Видно по значениям функции,что парабола симметрична относительно прямой х=2

    Пример №3
    y=x 2 -4
    c=4 значит парабола пересекает OY в точке х=0 у=4. Ветви параболы смотрят вверх так как а=1 1>0.
    a=1 b=0 c=-4 x=(-b)/2a=0/(2*(1))=0 y=(0) 2 -4=-4 вершина находится в точке (0;-4)
    Найдем корни уравнения x 2 -4=0
    Неполное квадратное уравнение вида ax 2 +c=0. Чтобы его решить нужно неизвестные перенести в одну сторону, а известные в другую. x =±√(c/a)
    x 2 =4
    x1=2
    x2=-2

    Возьмем несколько произвольных точек, которые находятся рядом с вершиной х=0
    х -2 -1 1 2
    у 0 -3 -3 0
    Подставляем вместо х в уравнение y= x 2 -4 значения
    y=(-2) 2 -4=4-4=0
    y=(-1) 2 -4=1-4=-3
    y=1 2 -4=1-4=-3
    y=2 2 -4=4-4=0
    Видно по значениям функции,что парабола симметрична относительно прямой х=0

    Подписывайтесь на канал на YOUTUBE, чтобы быть в курсе всех новинок и готовится с нами к экзаменам.

    Квадратичная функция. Построение параболы

    О чем эта статья:

    8 класс, 9 класс, ЕГЭ/ОГЭ

    Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
    Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
    (в правом нижнем углу экрана).

    Основные понятия

    Функция — это зависимость «y» от «x», при которой «x» является переменной или аргументом функции, а «y» — зависимой переменной или значением функции.

    Задать функцию означает определить правило в соответствии с которым по значениям независимой переменной можно найти соответствующие ее значения. Вот, какими способами ее можно задать:

    • Табличный способ. Помогает быстро определить конкретные значения без дополнительных измерений или вычислений.
    • Графический способ: наглядно.
    • Аналитический способ, через формулы. Компактно и можно посчитать функцию при произвольном значении аргумента из области определения.
    • Словесный способ.

    График функции — это объединение всех точек, когда вместо «x» можно подставить в функцию произвольные значения и найти координаты этих точек.

    Еще быстрее разобраться в теме и научиться строить график квадратичной функции можно на курсах по математике в онлайн-школе Skysmart.

    Построение квадратичной функции

    Квадратичная функция задается формулой y = ax 2 + bx + c, где x и y — переменные, a, b, c — заданные числа, обязательное условие — a ≠ 0. В уравнении существует следующее распределение:

    • a — старший коэффициент, который отвечает за ширину параболы. Большое значение a — парабола узкая, небольшое — парабола широкая.
    • b — второй коэффициент, который отвечает за смещение параболы от центра координат.
    • с — свободный член, который соответствует координате пересечения параболы с осью ординат.

    График квадратичной функции — парабола, которая имеет следующий вид для y = x 2 :

    Точки, обозначенные зелеными кружками называют базовыми точками. Чтобы найти их координаты для функции y = x 2 , нужно составить таблицу:

    x

    y

    Если в уравнении квадратичной функции старший коэффициент равен единице, то график имеет ту же форму, как y = x 2 при любых значениях остальных коэффициентов.

    График функции y = –x 2 выглядит, как перевернутая парабола:

    Зафиксируем координаты базовых точек в таблице:

    x

    y

    Посмотрев на оба графика можно заметить их симметричность относительно оси ОХ. Отметим важные выводы:

    • Если старший коэффициент больше нуля a > 0, то ветви параболы напрaвлены вверх.
    • Если старший коэффициент меньше нуля a 2 + bx + c, для построения которой нужно решить квадратное уравнение ax 2 + bx + c = 0. В процессе найдем дискриминант D = b 2 — 4ac, который даст нам информацию о количестве корней квадратного уравнения.

    Рассмотрим три случая:

    1. Если D 0,то график выглядит так:
    1. Если D = 0, то уравнение имеет одно решение, а парабола пересекает ось ОХ в одной точке. Если a > 0, то график имеет такой вид:
    2. Если D > 0, то уравнение имеет два решения, а парабола пересекает ось ОХ в двух точках, которые можно найти следующим образом:

    Если a > 0, то график выглядит как-то так:

    0″ height=»671″ src=»https://lh6.googleusercontent.com/8ryBuyxmK9S2EbnsNc4AE5PEl_NpIg0RAM_Y_V8wUP-zREEHNgi9QoQTl8FXxoujjWRAvf3s-MPRsXsoepaLLSTHDX-ReGtrsnLQp4dW3WaEyPF2ywjVpYFXlDIpAEHoIiwlxiB7″ width=»602″>

    На основе вышеизложенного ясно, что зная направление ветвей параболы и знак дискриминанта, у нас есть понимание, как будет выглядеть график конкретной функции.

    Координаты вершины параболы также являются важным параметром графика квадратичной функции и находятся следующим способом:

    Ось симметрии параболы — прямая, которая проходит через вершину параболы параллельно оси OY.

    Чтобы построить график, нам нужна точка пересечения параболы с осью OY. Так как абсцисса каждой точки оси OY равна нулю, чтобы найти точку пересечения параболы y = ax 2 + bx + c с осью OY, нужно в уравнение вместо х подставить ноль: y(0) = c. То есть координаты этой точки будут соответствовать: (0; c).

    На изображении отмечены основные параметры графика квадратичной функции:

    Алгоритм построения параболы

    Рассмотрим несколько способов построения квадратичной параболы. Наиболее удобный способ можно выбрать в соответствии с тем, как задана квадратичная функция.

    Уравнение квадратичной функции имеет вид y = ax 2 + bx + c.

    Разберем общий алгоритм на примере y = 2x 2 + 3x — 5.

    Как строим:

    1. Определим направление ветвей параболы. Так как а = 2 > 0, ветви параболы направлены вверх.
    2. Найдем дискриминант квадратного трехчлена 2x 2 + 3x — 5.

    D = b 2 — 4ac = 9 — 4 * 2 * (-5) = 49 > 0

    В данном случае дискриминант больше нуля, поэтому парабола имеет две точки пересечения с осью ОХ. Чтобы найти их координаты, решим уравнение:

    2x 2 + 3x — 5 = 0 2 + 3x — 5 = 0″ png;base64,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»>

    1. Координаты вершины параболы:
    1. Точка пересечения с осью OY находится: (0; -5) и ей симметричная.
    2. Нанести эти точки на координатную плоскость и построить график параболы:
      2 + 3x — 5 = 0″ height=»671″ src=»https://lh6.googleusercontent.com/TYyA5dFfh0ZKINaPSps3Y_X1mCv8Mhv_8bNG3_dPbZud1AEsvo7UBFmVQNm1GcR1CQFo6HE1lNjYaAgepQUTQiK_ay_Fnuv7LEsB53woHkFO66W0R1PP8QfGsFcYzaR_h4AJdLxC» width=»602″>

    Уравнение квадратичной функции имеет вид y = a * (x — x₀) 2 + y₀

    Координаты его вершины: (x₀; y₀). В уравнении квадратичной функции y = 2x 2 + 3x — 5 при а = 1, то второй коэффициент является четным числом.

    Рассмотрим пример: y = 2 * (x — 1) 2 + 4.

    Как строим:

    1. Воспользуемся линейным преобразованием графиков функций. Для этого понадобится:
    • построить y = x 2 ,
    • умножить ординаты всех точек графика на 2,
    • сдвинуть его вдоль оси ОХ на 1 единицу вправо,
    • сдвинуть его вдоль оси OY на 4 единицы вверх.
    1. Построить график параболы для каждого случая. 2 + y₀» height=»431″ src=»https://lh5.googleusercontent.com/_zgF-CXWf4Yy0p2OnBYSJkUm0zO-mNetq5feU6LIPEbIgSrO9kdr2ti_tr7Gg3yTMOlJVnuZgG0HleAFfAzG7yr7ELHT6KSMqMrRHkHqt-VcgIiSZx80cVj0zlPMBzEM0wAWQ-L6″ width=»602″>

    Уравнение квадратичной функции имеет вид y = (x + a) × (x + b)

    Рассмотрим следующий пример: y = (x − 2) × (x + 1).

    Как строим:

    Данный вид уравнения позволяет быстро найти нули функции:

    (x − 2) × (x + 1) = 0, отсюда х₁ = 2, х₂ = −1.

    Определим координаты вершины параболы:

    Найти точку пересечения с осью OY:

    с = ab = (−2) × (1) = −2 и ей симметричная.

    Отметим эти точки на координатной плоскости и соединим плавной прямой.


    источники:

    http://tutomath.ru/uroki/kak-postroit-parabolu.html

    http://skysmart.ru/articles/mathematic/kvadratichnaya-funkciya-parabola