Функция ( y = -x^2 ) является квадратичной функцией, и её график представляет собой параболу, которая открывается вниз. Рассмотрим основные свойства этой функции:
Область определения (D(y)):
Область определения функции ( y = -x^2 ) включает все возможные значения ( x ). Таким образом, ( D(y) = \mathbb{R} ), что означает, что функция определена для всех вещественных чисел.
Область значений (E(y)):
Поскольку ( -x^2 ) всегда меньше или равно нулю (так как ( x^2 \geq 0 ) для всех ( x )), область значений функции будет включать все отрицательные числа и ноль. Таким образом, ( E(y) = (-\infty, 0] ).
Пересечения с осями:
- Пересечение с осью ( y ): Точка пересечения с осью ( y ) происходит, когда ( x = 0 ). Подставляя ( x = 0 ) в уравнение, получаем ( y = 0 ). Следовательно, точка пересечения с осью ( y ) – это (0, 0).
- Пересечение с осью ( x ): Точка пересечения с осью ( x ) также происходит, когда ( y = 0 ). Решая уравнение ( -x^2 = 0 ), получаем ( x = 0 ). Следовательно, точка пересечения с осью ( x ) – это (0, 0).
Вершина параболы:
Вершина параболы ( y = -x^2 ) находится в точке (0, 0). Это также максимальная точка, так как парабола открывается вниз.
Симметрия:
Функция ( y = -x^2 ) является чётной функцией, поскольку ( y(-x) = y(x) ). График функции симметричен относительно оси ( y ).
Поведением при больших значениях ( |x| ):
Когда ( x ) стремится к ( \infty ) или ( -\infty ), значение функции ( y = -x^2 ) стремится к ( -\infty ).
Монотонность:
- На интервале ( (-\infty, 0) ) функция убывает.
- На интервале ( (0, \infty) ) функция также убывает.
Вогнутость/выпуклость:
Парабола ( y = -x^2 ) является вогнутой вниз на всей области определения, так как второй производной функции является отрицательная константа (( y'' = -2 )).
Пределы:
- При ( x \to \infty ) и ( x \to -\infty ), ( y \to -\infty ).
Дифференцируемость и производные:
- Первая производная функции: ( y' = -2x ). Эта производная показывает скорость изменения функции и указывает на то, что функция убывает с постоянной скоростью.
- Вторая производная функции: ( y'' = -2 ). Поскольку вторая производная отрицательна, это подтверждает, что график функции является вогнутым вниз.
Эти свойства помогают полностью понять поведение функции ( y = -x^2 ) и её графика.