Question

3. Find the vertex form for \( f(x)=4 x^{2}+4 x-3 \) and then find the intercepts, the vertex, the maximum or minimum, and the range.

Ask by Estrada Barker. in Kazakhstan
Feb 14,2025

Upstudy AI Solution

Tutor-Verified Answer

Answer

Вершинная форма функции: \( f(x) = 4(x + 0.5)^2 - 4 \). Вершина: (-0.5, -4). x-пересечения: x = -1.5 и x = 0.5. y-пересечение: (0, -3). Минимум функции: -4 (в точке (-0.5, -4)). Область значений: [-4, ∞).

Solution

Найдем представление функции в вершиной форме, а затем определим все требуемые характеристики. 1. Представление функции в виде вершины: Исходная функция:   f(x) = 4x² + 4x – 3 Вынесем коэффициент при x²:   f(x) = 4 (x² + x) – 3 Выполним выделение полного квадрата для выражения в скобках. Заметим, что   x² + x = (x + ½)² – (½)² = (x + ½)² – ¼ Подставим обратно:   f(x) = 4 [(x + ½)² – ¼] – 3      = 4(x + ½)² – 4·(¼) – 3      = 4(x + ½)² – 1 – 3      = 4(x + ½)² – 4 Таким образом, функция в вершиной форме имеет вид:   f(x) = 4(x + ½)² – 4 2. Нахождение вершины параболы: Из записи f(x) = 4(x + ½)² – 4 видно, что вершина находится в точке   x = –½, y = –4 То есть, вершина: (–½, –4). Поскольку коэффициент при (x + ½)² равен 4 > 0, парабола имеет ветви, направленные вверх, следовательно, вершина является точкой минимума. 3. Нахождение x-пересечений (корней): Найдем значения x, при которых f(x) = 0:   4x² + 4x – 3 = 0 Используем формулу корней квадратного уравнения:   x = [–b ± √(b² – 4ac)] / (2a), где a = 4, b = 4, c = –3. Вычисления:   Дискриминант: D = b² – 4ac = 4² – 4·4·(–3) = 16 + 48 = 64   √D = 8 Тогда:   x = (–4 ± 8) / (2·4) = (–4 ± 8) / 8 Получаем два корня:   x₁ = (–4 + 8)/8 = 4/8 = ½   x₂ = (–4 – 8)/8 = –12/8 = –3/2 Итак, x-пересечения:   x = ½ и x = –3/2. 4. Нахождение y-пересечения: Подставим x = 0 в исходную функцию:   f(0) = 4·0² + 4·0 – 3 = –3. Таким образом, y-пересечение:   (0, –3). 5. Минимум и область значения: Как уже установлено, поскольку ветви параболы направлены вверх, вершина (–½, –4) является точкой минимума. Минимальное значение функции –4. Область значений (range) определяется условием:   f(x) ≥ –4. То есть,   Область значений: [–4, ∞). Подытожим все результаты: ───────────────────────────── • Вершинная форма:   f(x) = 4(x + ½)² – 4 • Вершина:      (–½, –4) • x-пересечения:   x = –3/2 и x = ½ • y-пересечение:   (0, –3) • Минимум функции:  –4 (в точке (–½, –4)) • Область значений:  [–4, ∞) ─────────────────────────────

Answered by UpStudy AI and reviewed by a Professional Tutor

error msg
Explain
Simplify this solution

Extra Insights

To convert the quadratic function \( f(x) = 4x^2 + 4x - 3 \) into vertex form, we can complete the square. Start by factoring out the 4 from the first two terms: \( f(x) = 4(x^2 + x) - 3 \). Next, take half of the coefficient of \( x \) (which is \( 1 \)), square it to get \( \frac{1}{4} \), and adjust the equation accordingly: \( f(x) = 4\left(x^2 + x + \frac{1}{4} - \frac{1}{4}\right) - 3 = 4\left((x + \frac{1}{2})^2 - \frac{1}{4}\right) - 3 = 4(x + \frac{1}{2})^2 - 4 - 3 = 4(x + \frac{1}{2})^2 - 7 \). Now, the vertex form is \( f(x) = 4\left(x + \frac{1}{2}\right)^2 - 7 \), where the vertex is at \( V\left(-\frac{1}{2}, -7\right) \). The intercepts can be found by setting \( f(x) = 0 \) to find the x-intercepts, which can be derived from solving the equation or recognizing through the vertex form that the parabola opens upwards. The minimum value occurs at the vertex, meaning the function has a minimum of \(-7\). The range of the function is \( y \geq -7 \) since it opens upward. In summary: - Vertex: \( \left(-\frac{1}{2}, -7\right) \) - Minimum: \(-7\) - Range: \( [-7, \infty) \) Also, keep in mind that the x-intercepts can be calculated using the quadratic formula or factoring, leading to the specific points where \( f(x) \) crosses the x-axis.

Related Questions

Latest Algebra Questions

Try Premium now!
Try Premium and ask Thoth AI unlimited math questions now!
Maybe later Go Premium
Study can be a real struggle
Why not UpStudy it?
Select your plan below
Premium

You can enjoy

Start now
  • Step-by-step explanations
  • 24/7 expert live tutors
  • Unlimited number of questions
  • No interruptions
  • Full access to Answer and Solution
  • Full Access to PDF Chat, UpStudy Chat, Browsing Chat
Basic

Totally free but limited

  • Limited Solution
Welcome to UpStudy!
Please sign in to continue the Thoth AI Chat journey
Continue with Email
Or continue with
By clicking “Sign in”, you agree to our Terms of Use & Privacy Policy