Parabol \(y = -x^2 + 2x + 3\) có đỉnh là:
A. \(I(-1;0)\)
B. \(I(3;0)\)
C. \(I(0;3)\)
D. \(I(1;4)\)
Phân tích bài toán
Tóm tắt đề bài
Cho parabol \(y = -x^2 + 2x + 3\), cần xác định tọa độ đỉnh \(I\) của parabol.
Kiến thức cần dùng
Parabol \(y = ax^2 + bx + c\) có đỉnh \(I\left(-\dfrac{b}{2a}; -\dfrac{\Delta}{4a}\right)\), trong đó \(\Delta = b^2 - 4ac\).
Phương pháp giải
Xác định hệ số \(a, b, c\) từ phương trình đã cho, tính \(\Delta = b^2 - 4ac\), sau đó thay vào công thức tọa độ đỉnh để tính hoành độ và tung độ của \(I\).
Ứng dụng thực tế
Một quả bóng được ném lên theo quỹ đạo parabol \(y = -x^2 + 2x + 3\), trong đó \(y\) là độ cao (mét) và \(x\) là thời gian (giây). Đỉnh parabol cho biết quả bóng đạt độ cao tối đa bao nhiêu mét và vào thời điểm nào?
Gợi ý (0/3)
Gợi ý 1:
Đọc hệ số từ phương trình \(y = -x^2 + 2x + 3\): hệ số của \(x^2\) là \(a\), hệ số của \(x\) là \(b\), hằng số là \(c\).
Gợi ý 2:
Tính \(\Delta = b^2 - 4ac\) với \(a = -1,\; b = 2,\; c = 3\). Sau đó tính hoành độ đỉnh \(x_I = -\dfrac{b}{2a}\).
Gợi ý 3:
Tung độ đỉnh tính theo công thức \(y_I = -\dfrac{\Delta}{4a}\). Hoặc nhanh hơn, thay \(x_I\) vừa tìm được vào phương trình ban đầu để tính \(y_I\).
Lời giải chi tiết
Parabol \(y = -x^2 + 2x + 3\) có các hệ số: \(a = -1,\; b = 2,\; c = 3\).
Tính \(\Delta\):
\[\Delta = b^2 - 4ac = 2^2 - 4\cdot(-1)\cdot 3 = 4 + 12 = 16.\]
Tọa độ đỉnh \(I\):
\[x_I = -\frac{b}{2a} = -\frac{2}{2\cdot(-1)} = -\frac{2}{-2} = 1.\]
\[y_I = -\frac{\Delta}{4a} = -\frac{16}{4\cdot(-1)} = -\frac{16}{-4} = 4.\]
Vậy đỉnh của parabol là \(I(1;4)\).
Chọn D.