Вернуться к содержанию учебника
Докажите, что при любых значениях \(a\), \(b\) и \(c\) график функции \(y=(x-a)(x-b)-c^2\) имеет хотя бы одну общую точку с осью \(x\).
Вспомните:
\(y=(x-a)(x-b)-c^2\)
Нули функции:
\((x-a)(x-b)-c^2 = 0\)
\(x^2 - bx - ax + ab - c^2 = 0\)
\(x^2 -(a+b)x + (ab - c^2) = 0\)
\(A = 1\), \(B = -(a+b)\), \(C = ab - c^2\)
\(D = B^2 - 4AC = \)
\(=(-(a+b))^2 - 4\cdot1\cdot (ab - c^2)=\)
\(=(a + b)^2 - 4 \cdot (ab - c^2) =\)
\(=a^2 + 2ab + b^2 - 4ab + 4c^2 = \)
\( =(a^2 - 2ab + b^2) + 4c^2 = \)
\(=(a-b)^2 - 4c^2.\)
\((a-b)^2 \ge 0\) при любых \(a\) и \(b\), \(4c^2 \ge 0\) при любом \(c\), тогда
\((a-b)^2 - 4c^2 \ge 0\) при любых \(a\), \(b\), \(c\).
\(D \ge 0\), поэтому график функции \(y=(x-a)(x-b)-c^2\) имеет хотя бы одну общую точку с осью \(x\).
Пояснения:
1. Что значит «имеет общую точку с осью \(Ox\)».
График имеет общую точку с осью \(Ox\), если существует такое \(x_0\), что \(y(x_0)=0\). То есть уравнение
\((x-a)(x-b)-c^2=0\) должно иметь хотя бы одно действительное решение.
2. Приведение к квадратному уравнению.
Раскрываем скобки:
\[y=x^2-(a+b)x+ab-c^2.\]
Это парабола (квадратичная функция) с ветвями вверх.
3. Самый короткий путь: дискриминант.
Нули функции — корни уравнения
\[x^2-(a+b)x+ab-c^2=0.\]
Дискриминант:
\[D=(a-b)^2+4c^2.\]
Так как \((a-b)^2\ge0\) и \(4c^2\ge0\), то
\[D=(a-b)^2+4c^2\ge0.\]
Следовательно, квадратное уравнение имеет хотя бы один действительный корень, значит график пересекает ось \(Ox\) хотя бы в одной точке.
Вернуться к содержанию учебника