20260109_170000_quadratic_vertex工具iflow模型qwen3-coder-plus

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严浩
2026-01-09 16:59:57 +08:00
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# 二次函数 $y = -2x^2 + 8x - 3$ 求解报告
## 1. 🎯 问题描述
已知二次函数 $y = -2x^2 + 8x - 3$,求:
1. 函数的顶点坐标
2. 函数的最大值
需要绘图。
## 2. ✅ 最终结论
对于二次函数 $y = -2x^2 + 8x - 3$
1. 顶点坐标为 (2, 5)
2. 由于函数开口向下($a = -2 < 0$),顶点是函数的最大值点,因此函数的最大值为 5
## 3. 📈 可视化
![函数图像](figure.png)
**图表说明**
- 蓝色曲线:函数 $y = -2x^2 + 8x - 3$
- 红色圆点:顶点 (2, 5)
- 从图中可以清楚地看到函数开口向下,顶点为最高点
## 4. 🧠 数学建模与解题过程
<details>
<summary><strong>点击展开</strong></summary>
**问题分析**:这是一个标准的二次函数求顶点和最值问题。给定函数 $y = -2x^2 + 8x - 3$ 是一个开口向下的抛物线(因为二次项系数 $a = -2 < 0$),所以存在最大值。
**方法选择**:可以使用导数方法或顶点公式方法求解。
**推导过程**
1. **使用导数方法**
- 对函数 $y = -2x^2 + 8x - 3$ 求导:$y' = -4x + 8$
- 令导数为0$-4x + 8 = 0$
- 解得 $x = 2$
2. **求顶点的y坐标**
- 将 $x = 2$ 代入原函数:$y = -2(2)^2 + 8(2) - 3 = -8 + 16 - 3 = 5$
- 所以顶点坐标为 (2, 5)
3. **验证函数开口方向**
- 二次项系数 $a = -2 < 0$,所以函数开口向下
- 因此顶点是函数的最大值点
4. **使用顶点公式验证**
- 对于二次函数 $y = ax^2 + bx + c$,顶点坐标为 $(-\frac{b}{2a}, f(-\frac{b}{2a}))$
- 其中 $a = -2$, $b = 8$, $c = -3$
- $x = -\frac{8}{2 \times (-2)} = -\frac{8}{-4} = 2$
- $y = -2(2)^2 + 8(2) - 3 = 5$
- 验证结果一致
</details>
## 5. 📊 运行结果
<details>
<summary><strong>点击展开</strong></summary>
```
给定二次函数: y = -2*x**2 + 8*x - 3
函数的一阶导数: 8 - 4*x
导数为0的点: [2]
顶点坐标: (2, 5)
函数的二阶导数: -4
由于二次项系数为负数,函数开口向下,顶点为最大值点
函数的最大值: 5
使用顶点公式验证:
顶点x坐标: x = -b/(2a) = -8/(2*-2) = 2.0
顶点y坐标: y = -2*(2.0)^2 + 8*(2.0) + -3 = 5.0
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最终答案:
1. 函数的顶点坐标: (2, 5)
2. 函数的最大值: 5
========================================
```
</details>