Wykres funkcji kwadratowej (parabola)
Wykresem funkcji kwadratowej jest parabola. Od współczynnika a zależy czy ma ona ramiona skierowane do góry czy do dołu:
- gdy mamy a > 0, to parabola ma ramiona skierowane do góry,
- gdy mamy a < 0, to parabola ma ramiona skierowane do dołu.
Parabola przecina oś Oy w punkcie (0,c). Zatem współczynnik c mówi nam na jakiej wysokości funkcja kwadratowa przecina oś Oy.
Aby narysować parabolę:
- Sprawdzamy czy parabola ma ramiona skierowane do góry (a > 0) czy do dołu (a < 0).
- Zaznaczamy punkt (0,c) przecięcia z osią Oy.
- Obliczamy i zaznaczamy (o ile są) miejsca zerowe funkcji kwadratowej.
- Obliczamy i zaznaczamy wierzchołek funkcji kwadratowej.
- Jeśli jest taka potrzeba (szczególnie jeśli funkcja nie ma dwóch miejsc zerowych) obliczamy i zaznaczamy dodatkowe punkty z paraboli, podstawiając za x wybrane liczby i obliczając wartość y.
Przykład. Narysuj wykres funkcji: y = x^{2}+x-2.
1. Ramiona będziemy rysować do góry: a = 1 > 0
2. Punkt przecięcią z osią Oy to (0,-2) (bo c = -2).
3. Szukamy miejsc zerowych:
x^{2}+x-2 = 0\hspace{4mm} (równanie kwadratowe)
\Delta = 1^{2} - 4 \cdot 1 \cdot (-2) = 1 + 8 = 9 > 0
Mamy zatem dwa miejsca zerowe:
x_{1} = \frac{-1 - \sqrt{9}}{2\cdot 1} = \frac{-1 - 3}{2} = \frac{-4}{2} = -2
x_{2} = \frac{-1 + \sqrt{9}}{2\cdot 1} = \frac{-1 + 3}{2} = \frac{2}{2} = 1
4. Obliczamy współrzędne wierzchołka paraboli:
x_{W} = \frac{-b}{2a} = \frac{-1}{2\cdot 1} = -\frac{1}{2}
y_{W} = \frac{-\Delta}{4a} = \frac{-9}{4\cdot 1} = -\frac{9}{4} = -2\frac{1}{4}
Czyli wierzchołek ma współrzędne: W = (-\frac{1}{2},-2\frac{1}{4}).
Zobaczmy jak wyglądają obliczone punkty w układzie współrzędnych:
5. W sumie już moglibyśmy narysować wykres: parabolę która przechodzi przez te cztery punkty i ma ramiona skierowane do góry. Ale pokażmy jak obliczyć współrzędne dodatkowego punktu paraboli. Weźmy x = 2. Obliczmy wartość y, dla tego x:
y = 2^{2}+2-2 = 4
Mamy dodatkowy punkt paraboli: (2,4). Zaznaczamy go układzie współrzędnych i rysujemy parabolę przechodzącą przez zaznaczone punkty: