У математиці , квадратична функція — це поліноміальна функція з старшим членом другого порядку, тобто функція форми f ( x ) = a x 2 + b x + c , a ≠ 0 {\displaystyle f(x)=ax^{2}+bx+c,\ a\neq 0} . Графіком Γ f {\displaystyle \Gamma _{f}} квадратичної функції служить парабола з віссю, паралельною осі O y {\displaystyle Oy} . При b = c = 0 {\displaystyle b=c=0} вершина параболи опиняється в точці ( 0 , 0 ) {\displaystyle (0,0)} [ 1] .
f ( x ) = x 2 − x − 2 {\displaystyle f(x)=x^{2}-x-2\,\!} Нулі квадратичної функції
f ( x ) = a x 2 + b x + c {\displaystyle f(x)=ax^{2}+bx+c\,} це значення x такі, що f (x ) = 0.
Коли коефіцієнти a , b і c , — дійсні чи комплексні , тоді корені
x = − b ± Δ 2 a , {\displaystyle x={\frac {-b\pm {\sqrt {\Delta }}}{2a}},} де дискримінант визначений як
Δ = b 2 − 4 a c . {\displaystyle \Delta =b^{2}-4ac\,.} f ( x ) = a x 2 , {\displaystyle f(x)=ax^{2},\!} a = { 0.1 , 0.3 , 1 , 3 } {\displaystyle a=\{0.1,0.3,1,3\}\!} Область визначення квадратичної функції - вся числова пряма. При b ≠ 0 {\displaystyle b\neq 0} функція не є парною і не є непарною . При b = 0 {\displaystyle b=0} квадратична функція - парна. Квадратична функція неперервна і диференційована на всій області визначення. Функція має єдину критичну точку x = − b 2 a {\displaystyle x=-{\frac {b}{2a}}} . Область зміни функції: при a > 0 {\displaystyle a>0} - безліч значень функції [ − b 2 − 4 a c 4 a ; + ∞ ) {\displaystyle [-{\frac {b^{2}-4ac}{4a}};+\infty )} ; при a < 0 {\displaystyle a<0} - безліч значень функції ( − ∞ ; − b 2 − 4 a c 4 a ] {\displaystyle (-\infty ;-{\frac {b^{2}-4ac}{4a}}]} . f ( x ) = x 2 + b x , {\displaystyle f(x)=x^{2}+bx,\!} b = { 1 , 2 , 3 , 4 } {\displaystyle b=\{1,2,3,4\}\!} f ( x ) = x 2 + b x , {\displaystyle f(x)=x^{2}+bx,\!} b = { − 1 , − 2 , − 3 , − 4 } {\displaystyle b=\{-1,-2,-3,-4\}\!} У загальному випадку вершина параболи лежить в точці M 0 ( x 0 ; y 0 ) ; x 0 = − b 2 a ; y 0 = f ( x 0 ) = c − b 2 4 a {\displaystyle M_{0}(x_{0};y_{0});x_{0}=-{\frac {b}{2a}};y_{0}=f(x_{0})=c-{\frac {b^{2}}{4a}}} . Якщо a > 0 {\displaystyle a>0} , То гілки параболи спрямовані вгору, якщо a < 0 {\displaystyle a<0} , То гілки параболи спрямовані вниз.
Якщо a > 0 {\displaystyle a>0} , то в точці x = − b 2 a {\displaystyle x=-{\frac {b}{2a}}} функція має мінімум. При x < − b 2 a {\displaystyle x<-{\frac {b}{2a}}} функція монотонно спадає, при x > − b 2 a {\displaystyle x>-{\frac {b}{2a}}} монотонно зростає.
Якщо a < 0 {\displaystyle a<0} , то в точці x = − b 2 a {\displaystyle x=-{\frac {b}{2a}}} функція має максимум. При x < − b 2 a {\displaystyle \displaystyle x<-{\frac {b}{2a}}} функція монотонно зростає, при x > − b 2 a {\displaystyle x>-{\frac {b}{2a}}} монотонно спадає. Точка графіка квадратичної функції з абсцисою x = − b 2 a {\displaystyle x=-{\frac {b}{2a}}} і ординатою y = − b 2 − 4 a c 4 a {\displaystyle y=-{\frac {b^{2}-4ac}{4a}}} називається вершиною параболи. Графік квадратичної функції перетинається з віссю O y {\displaystyle \displaystyle Oy} в точці y = c {\displaystyle \displaystyle y=c} . У випадку, якщо b 2 − 4 a c > 0 {\displaystyle \displaystyle b^{2}-4ac>0} , графік квадратичної функції перетинає вісь O x {\displaystyle Ox} в двох точках (різні дійсні корені квадратного рівняння); якщо b 2 − 4 a c = 0 {\displaystyle \displaystyle b^{2}-4ac=0} (квадратне рівняння має один корінь кратності 2), графік квадратичної функції торкається осі 0x в точці x = − b 2 a {\displaystyle \displaystyle x=-{\frac {b}{2a}}} ; якщо b 2 − 4 a c < 0 {\displaystyle \displaystyle b^{2}-4ac<0} , перетину з віссю O x {\displaystyle Ox} немає. З запису квадратичної функції також випливає, що графік функції симетричний відносно прямої x = − b 2 a {\displaystyle x=-{\frac {b}{2a}}} - образу осі ординат при паралельному перенесенні r = − b 2 a ; 0 ) {\displaystyle r=-{\frac {b}{2a}};0)} . Графік функції F ( x ) = a x 2 + b x + c {\displaystyle \displaystyle F(x)=ax^{2}+bx+c} (або f ( x ) = a ( x + b 2 a ) 2 − b 2 − 4 a c 4 a {\displaystyle f(x)=a\left(x+{\frac {b}{2a}}\right)^{2}-{\frac {b^{2}-4ac}{4a}}} ) може бути отриманий з графіка функції f ( x ) = x 2 {\displaystyle \displaystyle f(x)=x^{2}} наступними перетвореннями : паралельним перенесенням r = ( − b 2 a ; 0 ) {\displaystyle r=(-{\frac {b}{2a}};0)} ; стисненням (або розтягуванням) до осі абсцис в а разів; паралельним перенесенням r = ( 0 ; − b 2 − 4 a c 4 a ) {\displaystyle r=(0;-{\frac {b^{2}-4ac}{4a}})} [ 1] . y ′ = ( x 2 ) ′ = 2 x {\displaystyle y^{\prime }=\left(x^{2}\right)^{\prime }=2x} . ∫ x 2 d x = 1 3 x 3 + C {\displaystyle \int x^{2}dx={\frac {1}{3}}x^{3}+C}