Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 10. Перетворення графіків функцій
Завдання 477
Перетворення графіка кореня та рівняння
Потрібно перетворити графік функції y=x на графік функції y=−x. Також потрібно виконати побудову та перевірити, чи є об'єднання цих графіків графіком рівняння y2=x.
Розв’язання
Побудуємо графік функції y=x. Він проходить через початок координат (0;0) та точку (1;1). Це гілка параболи, розташована в I чверті.
Щоб отримати графік y=−x, відобразимо кожну точку графіка першого функціоналу відносно осі Ox. Наприклад, точка (1;1) перейде у точку (1;−1). Отримаємо гілку в IV чверті.
Об'єднання цих двох графіків складається з усіх точок (x;y), де y2=x, оскільки квадрат числа x дає x, а квадрат числа −x теж дає x.
Відповідь:
Графік y=−x є симетричним відносно осі Ox до графіка y=x. Так, об'єднання цих графіків утворює повний графік рівняння y2=x.
Завдання 478
Перетворення лінійної функції
Потрібно знайти перетворення, яке переводить графік прямої y=3x−4 на графік прямої y=4−3x.
Розв’язання
Почнемо з рівняння першої функції: y=3x−4.
Щоб отримати другу функцію, відобразимо графік відносно осі абсцис (Ox). Це означає заміну y на −y.
Отримуємо рівняння: −y=3x−4. Помножимо обидві частини на −1: y=−3x+4, що можна переписати як y=4−3x.
Відповідь:
Графік функції y=4−3x отримують відображенням графіка функції y=3x−4 відносно осі Ox.
Завдання 479
Ідентифікація функцій на малюнку а
На мал. 10.15, а зображено три графіки (криві I, II, III). Потрібно визначити формули цих функцій, використовуючи вісь координат та характерні точки.
Розв’язання
Розглянемо графік I (відкрита вниз). Вершина в точці (0;1). Проходить через (1;0). Формула виду y=−x2+c. Підставимо (0;1)⇒c=1. Перевіримо (1;0):−12+1=0. Отже, y=−x2+1.
Розглянемо графік II (відкрита вгору). Вершина в точці (0;3). Проходить через (1;4)? Ні, подивимось на малюнок: при x=1, y трохи більше 3. При x=2, y=7 (точка (2;7)). Формула виду y=x2+c. Вершина (0;3)⇒y=x2+3. Перевіримо точку (2;7):22+3=7. Збігається.
Розглянемо графік III (відкрита вгору, але інша). Вершина в точці (0;−1). Проходить через (1;0)? Ні, при x=1, y=−2? Подивимось: при x=1, y=−2. При x=2, y=−3? Ні, це не парабола. Це гілка кореня? Ні, це парабола. Вершина (0;−1). Проходить через (1;0)? Ні, на малюнку графік III проходить через (1;0) і (2;3)? Ні, подивимось уважніше. Графік III: при x=0,y=−1; при x=1,y=0 (перетин з віссю); при x=2,y=3? Ні, це не парабола. Це y=x2−1? При x=1,y=0. При x=2,y=3. Так, графік III — це y=x2−1. Графік II: при x=0,y=3; при x=1,y=4? Ні, на малюнку II проходить через (0;3) і (1;4)? Ні, подивимось на сітку. При x=0,y=3. При x=1,y=4 (це не парабола). Це y=x2+3? При x=1,y=4. При x=2,y=7. Так, це y=x2+3. Графік I: при x=0,y=1. При x=1,y=0. Це y=−x2+1.
Відповідь:
Графік I — функція y=−x2+1; графік II — функція y=x2+3; графік III — функція y=x2−1.
Завдання 480
Ідентифікація функцій за графіком
Дано малюнок 10.15, б (правий). Потрібно визначити формули функцій, графіки яких позначені римськими цифрами I, II, III. На осі y відкладено точки (0;1) та (0;4).
Розв’язання
Графік I проходить через початок координат (0;0) і спадає. Це гілка параболи y=−x. Оскільки при x=0 маємо y=0, то формула: y=−x.
Графік II проходить через точку (0;1) і спадає. Це гілка параболи, зміщена вгору на 1 одиницю. Формула: y=1−x.
Графік III проходить через точку (0;4) і зростає. Це гілка параболи, зміщена вгору на 4 одиниці. Формула: y=4+x.
Відповідь:
I — y=−x; II — y=1−x; III — y=4+x.
Завдання 481
Побудова графіків лінійних та квадратичних функцій
Побудувати в одній системі координат графіки для наборів функцій: а) y=2x, y=2x+1, y=2x−3; б) y=−x2, y=−x2+2, y=−x2−1.
Розв’язання
а) Функція y=2x проходить через (0;0) і (1;2). Функція y=2x+1 зміщена вгору на 1, проходить через (0;1). Функція y=2x−3 зміщена вниз на 3, проходить через (0;−3).
б) Функція y=−x2 має вершину в початку координат (0;0) і проходить через (1;−1). Функція y=−x2+2 має вершину в точці (0;2). Функція y=−x2−1 має вершину в точці (0;−1).
Відповідь:
а) Прямі паралельні, зміщені уздовж осі Oy на +1, −3 відповідно. б) Параболи однакові за формою, вершини в точках (0;0), (0;2), (0;−1).
Завдання 482
Побудова графіків функцій з коренем та квадратом
Побудувати в одній системі координат графіки для наборів функцій: а) y=x, y=x−3, y=x+2; б) y=x2, y=x2+1, y=x2−4.
Розв’язання
а) Функція y=x проходить через (0;0) і (1;1). Функція y=x−3 має точку перетину з віссю Oy в (0;−3). Функція y=x+2 має точку перетину з віссю Oy в (0;2).
б) Функція y=x2 має вершину в (0;0) і проходить через (1;1). Функція y=x2+1 має вершину в (0;1). Функція y=x2−4 має вершину в (0;−4).
Відповідь:
а) Графіки гілок кореня зміщені уздовж осі Oy на −3 та +2. б) Параболи зміщені уздовж осі Oy на +1 та −4.
Завдання 483
Перетворення графіка квадратичної функції
Дано графік функції y=x2. Потрібно знайти перетворення, щоб отримати графіки функцій: а) y=(x+3)2; б) y=(x−3)2; в) y=−(x+3)2.
Розв’язання
Для функції y=(x+3)2: графік y=x2 зсувається на 3 одиниці ліворуч уздовж осі Ox. Вершина параболі переміщується з точки (0;0) в точку (−3;0).
Для функції y=(x−3)2: графік y=x2 зсувається на 3 одиниці праворуч уздовж осі Ox. Вершина параболі переміщується з точки (0;0) в точку (3;0).
Для функції y=−(x+3)2: спочатку графік y=x2 зсувається на 3 одиниці ліворуч (вершина у (−3;0)), а потім весь отриманий графік відображається відносно осі Ox. Галузі параболі розходяться вниз.
Відповідь:
а) зсув на 3 одиниці ліворуч; б) зсув на 3 одиниці праворуч; в) зсув на 3 одиниці ліворуч та відображення відносно осі Ox.
Завдання 484
Перенесення графіка функції
Графік функції y=x2 паралельно перенесли на 3 одиниці ліворуч уздовж осі x. Потрібно вибрати формулу отриманої функції з варіантів А, Б, В, Г, Д.
Розв’язання
Початкова функція має вигляд f(x)=x2.
Перенесення на 3 одиниці ліворуч означає заміну x на (x+3).
Отже, нова функція має вигляд y=(x+3)2. Порівнюємо з варіантами: А — це перенесення вправо, Б і В не відповідають умові, Г — це відображення та зміщення, Д — саме шукана функція.