Ruut­funktsioon y = a(x + m)2 + n ja selle graafik

y = a(x + m)2 graafik;

y = ax2 + n graafik.

Kus asuvad saadud paraboolide hari­punktid ja millised sirged on nende paraboolide telgedeks?

Uurime järgnevas, kuidas saada funktsiooni y = ax2 graafikust funktsiooni y = a(x + m)2 + n graafik. See funktsioon on samuti ruut­funktsioon, kuna ka siin tuleb funktsiooni väärtuse leidmiseks argument tõsta ruutu. Pärast sulgude avamist saame sellele funktsioonile anda kuju y = ax2 + 2amx + am2 + n. Tee seda!

Et tähed a, m ja n tähistavad konkreetseid arve, siis võime teha järgmised asendused 2am = b ja am2 + n = c. Pärast selliseid asendusi saame, et y = ax2 + bx + c. Seega on vaadeldav funktsiooni teataval eri­kujul olev kõige üldisem ruut­funktsioon y = ax2 + bx + c.

Vaatleme selle funktsiooni graafiku joonestamist konkreetse näite najal.

Näide 1

Joonestame ruut­funktsiooni y = 3(x – 2)2 – 3 graafiku. Funktsiooni valemist näeme, et alustada tuleb ruut­funktsiooni y = 3x2 graafiku joonestamisest. See­järel tuleb saadud graafikut nihutada piki x-telge 2 ühikut paremale (m = –2, vaata joonist). Nii oleme joonestanud ruut­funktsiooni y = 3(x – 2)2 graafiku. Et saada sellest ruut­funktsiooni y = 3(x – 2)2 – 3 graafikut, tuleb seda nihutada veel y-teljega paralleelselt 3 ühikut alla­poole (n = –3).

Näitest selgub kokku­võtvalt, et

ruut­funktsiooni y = a(x + m)2 + n graafiku saame ruut­funktsiooni y = ax2 graafikust kahe nihutamise abil.

  1. Nihutame funktsiooni y = ax2 graafikut piki x-telge |m| ühikut paremale, kui m < 0, või vasakule, kui m > 0. Nii saame funktsiooni y =a(x + m)2 graafiku.
  2. Nihutame saadud graafikut y-teljega paralleelselt |n| ühikut üles, kui n > 0, või alla, kui n < 0. Nii saame funktsiooni y = a(x + m)2 + n graafiku.

Sellistel nihutamistel muutub nii parabooli telg kui ka hari­punkt.

Saame, et

ruut­funktsiooni y = a(x + m)2 + n graafik on parabool, mille telg on paralleelne y-teljega ja mille hari­punkt on punktis H(–m; n).

Eelmises peatükis kasutasime ruut­funktsiooni graafiku visandamisel graafiku hari­punkti koordinaate, null­kohti ja ruut­liikme kordaja a märki. Kui ruut­funktsiooni graafik lõikab y-telge, siis on graafiku visandamisel ots­tarbekas lisaks eelnevale kasutada ka seda lõike­punkti. Lõike­punkti koordinaatide leidmiseks kasutame tõsi­asja, et kohal, kus graafik lõikab y-telge, on argumendi väärtus 0. Seega lõike­punkti ordinaadi leidmiseks tuleb leida ruut­funktsiooni väärtus x = 0 korral.

Näide 2

Leiame ruut­funktsiooni y = 2(x – 3)2 – 8 null­kohad, graafiku hari­punkti koordinaadid ja lõike­punkti y-teljega.

Null­kohtade leidmiseks lahendame võrrandi 2(x – 3)2 – 8 = 0 (püüa lahendada kasutamata lahendi­valemit) ja saame, et x1 = 1 ning x2 = 5.

Hari­punkti koordinaadid leiame otse ruut­funktsiooni valemist. Kuna m = –3 ja n = –8, siis asub hari­punkt punktis H(3; –8).

Graafiku ja y-telje lõike­punki leidmiseks asendame ruut­funktsiooni valemisse x = 0 ja saame, et y = 2(0 – 3)2 – 8 = 10.

Seega otsitud lõike­punktiks on punkt L(0; 10).

Saadud andmed ja fakt, et a > 0, võimaldavad meil suhteliselt täpselt visandada soovitud graafiku.

Ülesanded A

y = 3x2 + 2

y = 0,25(x + 2)2

y = (x – 3)2 – 2

y = 2(x2 – 6x + 9)

y = 0,5x2 – 3

y = 0,5(x + 2)2

y = –0,5(x – 3)2 + 2

y = 0,5(x2 + 4x + 4)

y = 2x2 – 4

y = 2(x – 3)2

y = 2(x – 3)2 – 4

y = –2(x – 3)2 – 4

Millised kaks erinevat võimalust ruut­funktsiooni y = 2(x – 3)2 – 4 graafiku saamiseks selguvad Sinu jooniselt?

y = 3x2 – 27

x1, x2H;, L;

y = 3(x + 2)2 – 12

x1, x2 = , H;, L;

y = 3(x2 – 2x + 1)

x1x2 = , H;, L;

y = 3(x2 + 4x +4) – 27

x1x2 = , H;, L;

Ülesanded B

Vastus. a.

Vastus. n.

Vastus. y

Vastus. y

Vastus. y