Kvadrat funksiya grafigi — parabola. U kvadrat tengsizliklarni yechishda, eng katta va eng kichik qiymatni topishda, amaliy optimallash masalalarida asosiy vosita. Parabolaning uchini, yo‘nalishini va o‘qlar bilan kesishishini tez aniqlay olish imtihonda ko‘p vaqtni tejaydi.
§1. Ta’rif va koeffitsiyentlar roli
y = ax² + bx + c, a ≠ 0; D(y) = ℝ, grafigi — parabola
Har bir koeffitsiyent grafik haqida nimadir aytadi:
`a` — yo‘nalish va kenglik.a > 0 — tarmoqlar yuqoriga, a < 0 — pastga. |a| qancha katta bo‘lsa, parabola shuncha «tor».
`c` — `Oy` bilan kesishish:x = 0 da y = c, nuqta (0; c).
`b` — uchning joylashuvi.a va b ishorasi bir xil bo‘lsa, uch Oy dan chapda (x₀ < 0), har xil bo‘lsa — o‘ngda; b = 0 bo‘lsa, uch Oy ustida.
Eng sodda parabola y = x² ning uchi (0; 0) da, u Oy ga nisbatan simmetrik.
§2. Parabola uchi va to‘liq kvadrat
To‘liq kvadrat ajratsak:
ax² + bx + c = a(x − x₀)² + y₀, bu yerda x₀ = −b/(2a), y₀ = f(x₀) = −D/(4a)
Demak har qanday parabola — y = ax² ning x₀ birlik gorizontal va y₀ birlik vertikal surilgani. Bundan quyidagilar kelib chiqadi:
Simmetriya o‘qi: x = x₀.
a > 0 da: (−∞; x₀] da kamayadi, [x₀; +∞) da o‘sadi, eng kichik qiymat y₀, E = [y₀; +∞).
a < 0 da: aksincha, eng katta qiymat y₀, E = (−∞; y₀].
Simmetriya foydali: agar f(1) = f(5) bo‘lsa, o‘q x = 3 — uch abssissasi ikki nuqta o‘rtasida.
y = x² − 2x − 3 parabolasi: uchi (1; −4), simmetriya o‘qi x = 1, nollari −1 va 3, Oy bilan kesishish nuqtasi (0; −3)
f(1/2) = a/4 − a/2 + 6 = 6 − a/4 = 25/4 → a = −1, b = 1.
−x² + x + 6 = 0 → x₁ = −2, x₂ = 3.
x₂/x₁ = −1,5.
§6. Viyet teoremasi va parabola nollari
Agar y = ax² + bx + c parabolasi Ox ni x₁ va x₂ nuqtalarda kessa (D ≥ 0), bu sonlar ax² + bx + c = 0 tenglamaning ildizlari bo‘ladi va ular koeffitsiyentlar bilan oddiy bog‘langan:
x₁ + x₂ = −b/a, x₁·x₂ = c/a (Viyet teoremasi)
Bu formulalar ildizlarni topmasdan turib ular haqida ko‘p narsani aytadi:
Parabolaning simmetriya o‘qi ildizlar o‘rtasidan o‘tadi: x₀ = (x₁ + x₂)/2 = −b/(2a) — §2 dagi uch formulasining yana bir isboti.
x₁·x₂ < 0 (ya’ni c/a < 0) bo‘lsa, ildizlar har xil ishorali; bu holda D > 0 avtomatik bajariladi.
Ikkala ildiz musbat bo‘lishi uchun: D ≥ 0, x₁ + x₂ > 0, x₁·x₂ > 0.
Viyet teoremasidan foydalanganda avval D ≥ 0 ekanini tekshirish shart: aks holda haqiqiy ildizlar yo‘q, yig‘indi va ko‘paytma haqidagi xulosa ma’nosiz bo‘ladi. Keltirilgan tenglamada (a = 1) formulalar yanada sodda: x₁ + x₂ = −b, x₁x₂ = c.
Misol
y = x² − 6x + c parabolasi Ox ni x₁ va x₂ nuqtalarda kesadi va x₁² + x₂² = 20. c ni va kesishish nuqtalarini toping.