دليل مفصل باستخدام طرق الرأس، ونقاط التقاطع، ومحور التماثل
لإيجاد معادلة الدالة التربيعية من رسمها البياني، نحدد الخصائص الرئيسية مثل الرأس، أو نقاط التقاطع، أو محور التماثل. بناءً على المعلومات المتاحة، نستخدم إما صيغة الرأس أو الصيغة المحللة لتحديد الدالة النهائية.
الصيغة العامة: \[ f(x) = ax^2 + bx + c \]
صيغة الرأس (الصيغة القياسية): \[ f(x) = a(x - h)^2 + k \]
حيث $(h, k)$ هي إحداثيات الرأس. تُعطى العلاقة بين الصيغ بواسطة:
أوجد الدالة التربيعية $f$ التي يظهر رسمها البياني أدناه:
1. حدد الرأس من الرسم البياني: $(h, k) = (0, 2)$.
2. اكتب الدالة بصيغة الرأس: \[ f(x) = a(x - 0)^2 + 2 = ax^2 + 2 \]
3. استخدم النقطة $(1, 3)$ لحل المعادلة وإيجاد قيمة $a$: \[ f(1) = a(1)^2 + 2 = 3 \Rightarrow a = 1 \]
الدالة النهائية: \[ f(x) = x^2 + 2 \]
أوجد الدالة $g$ واحسب قيمة $g(-3)$:
1. الرأس: $(0, -1)$. صيغة الرأس: $g(x) = ax^2 - 1$.
2. استخدم النقطة $(1, -2)$: \[ a(1)^2 - 1 = -2 \Rightarrow a = -1 \]
3. المعادلة: $g(x) = -x^2 - 1$.
4. احسب قيمة $g(-3)$: \[ g(-3) = -(-3)^2 - 1 = -9 - 1 = -10 \]
أوجد الدالة $l$ واحسب نقاط تقاطعها مع المحور السيني:
1. الرأس $(2, 1) \Rightarrow l(x) = a(x - 2)^2 + 1$.
2. استخدم نقطة التقاطع الصادية $(0, -7)$: \[ a(0 - 2)^2 + 1 = -7 \Rightarrow 4a = -8 \Rightarrow a = -2 \]
3. أوجد نقاط التقاطع السينية (بوضع $l(x) = 0$): \[ -2(x - 2)^2 + 1 = 0 \Rightarrow (x - 2)^2 = 1/2 \]
أوجد الدالة $s$ بالصيغة القياسية:
1. استخدم الصيغة المحللة مع نقطتي التقاطع $(-1, 0)$ و $(2, 0)$: \[ s(x) = a(x + 1)(x - 2) \]
2. استخدم نقطة التقاطع الصادية $(0, -4)$: \[ a(0 + 1)(0 - 2) = -4 \Rightarrow -2a = -4 \Rightarrow a = 2 \]
3. الصيغة القياسية: \[ s(x) = 2(x^2 - x - 2) = 2x^2 - 2x - 4 \]
أوجد $m(x)$ علماً بأن محور التماثل هو $x = -3$:
1. صيغة الرأس: $m(x) = a(x + 3)^2 + k$.
2. أنشئ نظاماً من المعادلات باستخدام النقطتين $(-5, 0)$ و $(-2, -1.5)$:
3. بطرح المعادلتين: $3a = 1.5 \Rightarrow a = 0.5$. ثم $k = -2$.
4. الصيغة القياسية: \[ m(x) = 0.5(x + 3)^2 - 2 = 0.5x^2 + 3x + 2.5 \]
حدد $w(x)$ بالصيغة القياسية:
باستخدام $w(x) = ax^2 + bx + c$:
بحل النظام: $a = 1/2, b = -1/3$.
الدالة النهائية: \[ w(x) = \frac{1}{2}x^2 - \frac{1}{3}x - \frac{1}{6} \]