Zbir ekstrema kvadratne funkcije na segmentu
Analiza kvadratne funkcije — nalaženje najveće i najmanje vrednosti na zatvorenom intervalu
Postavka zadatka
Zbir najveće i najmanje vrednosti funkcije \(f(x) = -x^2 + 6x + 5\) na segmentu \([2,\, 5]\) jednak je:
Ponuđeni odgovori
Plan rešavanja
Svešćemo funkciju na kanonski oblik \(f(x) = -(x-3)^2 + 14\) da nađemo teme parabole. Zatim ćemo proveriti vrednosti u temenu i na krajevima segmenta \([2, 5]\), odrediti maksimum i minimum, i sabrati ih.
Ključne formule i teoreme
- >Kanonski oblik kvadratne funkcije: \(f(x) = a(x - p)^2 + q\), gde je \(T(p, q)\) teme parabole, a \(p = -\dfrac{b}{2a}\), \(q = f(p)\).
- >Smer parabole: Ako je \(a < 0\), parabola je okrenuta nadole — ima maksimum u temenu. Ako je \(a > 0\), parabola je okrenuta nagore — ima minimum u temenu.
- >Ekstremi na zatvorenom segmentu: Za neprekidnu funkciju na \([a, b]\), ekstremne vrednosti se nalaze ili u stacionarnim tačkama unutar intervala ili na krajevima segmenta.
- >Kompletiranje kvadrata:\[ax^2 + bx + c = a\!\left(x + \dfrac{b}{2a}\right)^2 + c - \dfrac{b^2}{4a}\]
Grafik funkcije na segmentu \([2,\, 5]\)
Prevucite ljubičastu tačku po paraboli da vidite vrednosti funkcije
Rešenje korak po korak
Odredimo koeficijente
Odredimo koeficijente
Funkcija \(f(x) = -x^2 + 6x + 5\) je kvadratna funkcija oblika \(ax^2 + bx + c\).
Pošto je \(a = -1 < 0\), parabola je okrenuta nadole, što znači da funkcija ima maksimum u temenu.
Nađimo teme parabole
Nađimo teme parabole
Koordinata \(x\) temena:
Koordinata \(y\) temena (izračunamo \(f(3)\)):
Teme parabole je \(T(3,\, 14)\).
Alternativno, kompletiranjem kvadrata:
Proveri sebe: Da li teme pripada segmentu [2, 5]?
Izračunajmo vrednosti na krajevima segmenta
Izračunajmo vrednosti na krajevima segmenta
Levi kraj, \(x = 2\):
Desni kraj, \(x = 5\):
Odredimo najveću i najmanju vrednost
Odredimo najveću i najmanju vrednost
Uporedimo sve izračunate vrednosti:
Najveća vrednost: \(f_{\max} = f(3) = 14\) (u temenu parabole).
Najmanja vrednost: \(f_{\min} = f(5) = 10\) (na desnom kraju segmenta).
Na levom kraju \(f(2) = 13\) nije ni max ni min, ali je između krajnjih vrednosti.
Proveri sebe: Zašto minimum nije u x = 2?
Izračunajmo traženi zbir
Izračunajmo traženi zbir
Ključni uvid
Kod parabole okrenute nadole, maksimum je uvek u temenu (ako teme pripada intervalu), a minimum se traži na krajevima — i to na onom kraju koji je udaljeniji od temena.
Konačan odgovor
Česte greške
- !Sabiranje vrednosti na krajevima umesto ekstrema: Mnogi studenti saberu \(f(2) + f(5) = 13 + 10 = 23\), zaboravljajući da provere vrednost u temenu parabole. Zato je ponuđen i odgovor (C) 23 kao zamka.
- !Zaboravljanje da se proveri da li teme pripada segmentu: Da je teme bilo van segmenta \([2, 5]\), oba ekstrema bi se nalazila na krajevima. Uvek proverite položaj temena u odnosu na segment!
Dodatni izazov
Za koju vrednost parametra \(k\) je zbir najveće i najmanje vrednosti funkcije \(f(x) = -x^2 + 6x + 5\) na segmentu \([k,\, 5]\) jednak \(25\)?
Pogledaj nagoveštaj
Registruj se besplatno
Pristupi kompletnoj bazi od 5000+ zadataka sa prijemnih ispita, rešenih korak po korak — sa interaktivnim graficima, AI tutorom i simulacijama ispita.
loginZapočni besplatnoBez kreditne kartice. Bez skrivenih troškova.