Вернуться к содержанию учебника
Не выполняя построения, выясните, пересекаются ли парабола \(y=x^2-x+4\) и гипербола \(y=\dfrac{4}{x}\). Если пересекаются, то укажите координаты точек пересечения. Проиллюстрируйте решение с помощью графиков.
Вспомните:
\(\begin{cases}y=x^2-x+4,\\ y=\dfrac4x\end{cases}\)
\(\begin{cases}y=x^2-x+4,\\ x^2-x+4=\dfrac4x\end{cases}\)
\(x^2-x+4=\dfrac{4}{x}\) \(/\times x\)
ОДЗ: \(x\neq 0\)
\(x^3-x^2+4x-4=0\)
\(x^2(x-1)+4(x-1)=0\)
\((x-1)(x^2+4)=0\)
\(x-1=0 \Rightarrow x=1\)
или \(x^2+4=0\)
\(x^2=-4\) - действительных решений нет.
Если \(x = 1\), то
\(y=\frac41=1\)
\((1;4)\) - точка пересечения графиков.
1) \(y=x^2-x+4\)
\(y = (x^2 - x + 0,5^2) - 0,5^2 + 4\)
\(y = (x - 0,5)^2 + 3,75\) -парабола, ветви вверх, вершина в точке \((0,5; 3,75)\).
| \(x\) | -1,5 | -0,5 | 0,5 | 1,5 | 2,5 |
| \(y\) | 7,75 | 4,75 | 3,75 | 4,75 | 7,75 |
2) \( y=\dfrac4x\) - гипербола, I и III четверть.
| \(x\) | -4 | -2 | -1 |
| \(y\) | -1 | -2 | -4 |
| \(x\) | 4 | 2 | 1 |
| \(y\) | 1 | 2 | 4 |

Пояснения:
Используемые правила и приёмы:
1) Точки пересечения графиков находятся как решения системы
\(\begin{cases}y=x^2-x+4,\\ y=\dfrac{4}{x}.\end{cases}\)
То есть нужно приравнять правые части (в точке пересечения значения \(y\) одинаковые).
2) При наличии дроби \(\dfrac{4}{x}\) важно учитывать ограничение \(x\neq 0\). Чтобы убрать дробь, умножаем обе части уравнения на \(x\).
3) После умножения получаем кубическое уравнение. Его удобно разложить на множители группировкой:
\(x^3-x^2+4x-4=\)
\(=x^2(x-1)+4(x-1)=\)
\(=(x-1)(x^2+4).\)
4) Равенство произведения нулю означает, что хотя бы один множитель равен нулю:
\((x-1)(x^2+4)=0 \Rightarrow\)
\(x=1 \text{ или } x^2=-4.\)
Уравнение \(x^2=-4\) не имеет действительных решений, поэтому остаётся только \(x=1\).
5) Находим соответствующее значение \(y\), подставляя \(x=1\) в любое из уравнений:
\(y=\frac41=1\)
Графическая иллюстрация смысла результата:
Гипербола \(y=\dfrac{4}{x}\) имеет две ветви и не определена при \(x=0\). Парабола \(y=x^2-x+4\) направлена вверх. Полученное уравнение показало, что в действительной плоскости они имеют ровно одну общую точку \((1;4)\), то есть графики пересекаются только в этой точке.
Вернуться к содержанию учебника