Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 8. Функції Functions
Завдання 353
Провідміна слів
а) функція; б) аргумент; в) графік.
Розв’язання
Функція — це залежність між змінними.
Аргумент — це та змінна, значення якої ми обираємо (вхідні дані).
Графік — це візуальне зображення цієї залежності на координатній площині.
Відповідь:
а) функція — правило відповідності; б) аргумент — незалежна змінна; в) графік — сукупність точок (x;y), що задовольняють рівняння.
Завдання 354
Формули функцій
Задай формулою функцію, яка виражає відповідність між числами та: а) їхніми кубами; б) протилежними до них числами; в) оберненими до них числами; г) їхніми модулями.
Розв’язання
Для кубів функція має вигляд y=x3.
Для протилежних чисел функція має вигляд y=−x.
Для обернених чисел функція має вигляд y=x1.
Для модулів функція має вигляд y=∣x∣.
Відповідь:
а) y=x3; б) y=−x; в) y=x1; г) y=∣x∣.
Завдання 355
Види графіків функцій
Яким є графік функції, заданої формулою: а) y=3x+1; б) y=x2; в) y=3; г) y=x3; ґ) y=3x; д) y=x.
Розв’язання
y=3x+1 — лінійна функція, графік — пряма.
y=x2 — квадратична функція, графік — парабола.
y=3 — функція константи, графік — горизонтальна пряма.
а) Чи є графік функції y=32x−5 також графіком рівняння 2x−3y=15? б) Чи є графік функції y=x також графіком рівняння y2=x? Чому?
Розв’язання
а) Підставимо y=32x−5 у рівняння 2x−3y=15. Отримаємо 2x−3(32x−5)=2x−(2x−15)=15. Оскільки 15=15, це тотожність, тому графіки збігаються. б) Перевіримо рівняння y2=x для функції y=x. Піднесемо обидві частини функції до квадрату: (x)2=x, що дає x=x. Однак, рівняння y2=x має два розв'язки щодо y: y=x та y=−x. Графік функції містить лише верхню гілку (y≥0), а графік рівняння — обидві гілки.
Відповідь:
а) Так, це правильно; б) Ні, не є, оскільки рівняння y2=x має дві гілки графіка (y=±x), тоді як функція y=x визначена лише для y≥0.
Завдання 357
Перевірка проходження графіка через початок координат
Графік якої з функцій не проходить через початок координат? А) y=2(x−3) Б) y=2x2 В) y=x(x−2) Г) y=x3+x
Розв’язання
Перевіримо функцію А: при x=0 маємо y=2(0−3)=−6=0. Графік не проходить через початок координат. Перевіримо інші для порівняння: Б) y=2⋅02=0; В) y=0(0−2)=0; Г) y=03+0=0.
Відповідь:
А
Завдання 358
Знаходження області визначення функцій
Знайди область визначення функції для випадків: а) y=3x−2; б) y=4−x2; в) y=−2,5; г) y=x(x−3)5; ґ) y=2x−4; д) y=x15−2x.
Розв’язання
а) Це многочлен, визначений на всіх дійсних числах: D=R. б) Також многочлен: D=R. в) Це стала функція (многочлен): D=R. г) Знаменник дробу не може дорівнювати нулю: x(x−3)=0, отже x=0 і x=3. D=(−∞;0)∪(0;3)∪(3;+∞). ґ) Під коренем має бути невід'ємне число: 2x−4≥0⇒2x≥4⇒x≥2. D=[2;+∞). д) Дві умови: знаменник =0 і підкореневий вираз ≥0. 5−2x≥0⇒x≤2,5. Також x=0. D=(−∞;0)∪(0;2,5].
Яка з наведених функцій визначена на множині всіх дійсних чисел (на всій осі x)? Варіанти: А) y=x−3, Б) y=x−33, В) y=x2+13, Г) y=x−13.
Розв’язання
Функція А має корінь x−3. Він існує лише при x≥3, тому область визначення не є всім R.
Функція Б має знаменник x−3. Дріб не визначений при x=3, отже, це не вся множина дійсних чисел.
Функція Г має корінь у знаменнику x−1. Він існує при x≥1, а також знаменник не може бути нулем, тому область визначення обмежена.
Функція В має знаменник x2+1. Оскільки квадрат будь-якого дійсного числа невід'ємний (x2≥0), то сума x2+1 завжди більша за 1 і ніколи не дорівнює нулю. Кореня в виразі немає.
Відповідь:
В
Завдання 360
Таблиця та графік функції
Функцію задано формулою y=21x2 на області визначення D={−4,−3,−2,−1,0,1,2,3,4}. Потрібно заповнити таблицю значень та описати графік.
Розв’язання
Обчислюємо значення функції для кожного x: - При x=−4: y=21(−4)2=8; пара (−4;8). - При x=−3: y=21(−3)2=4.5; пара (−3;4.5). - При x=−2: y=21(−2)2=2; пара (−2;2). - При x=−1: y=21(−1)2=0.5; пара (−1;0.5). - При x=0: y=21(0)2=0; пара (0;0). - При x=1: y=21(1)2=0.5; пара (1;0.5). - При x=2: y=21(2)2=2; пара (2;2). - При x=3: y=21(3)2=4.5; пара (3;4.5). - При x=4: y=21(4)2=8; пара (4;8).
Графік складається з окремих точок (не лінії), симетричних відносно осі Oy, що лежать на параболі y=21x2.
Відповідь:
Таблиця значень: xy−48−34.5−22−10.50010.52234.548. Графік — набір із 9 точок, розташованих на параболі.
Завдання 361
Побудова графіка та область значень
Побудувати графік функції y=21x2 на проміжку [−4;4] і знайти її область значень.
Розв’язання
Вершиною параболи є точка (0;0), де y приймає найменше можливе значення (оскільки x2≥0, то 21x2≥0). Отже, мінімальне значення функції дорівнює 0.
На кінцях проміжку [−4;4] функція приймає найбільше значення: при x=4 (або x=−4) маємо y=21⋅42=8.
Графік — це півпараболи, що йде від точки (−4;8) через початок координат до точки (4;8).
Відповідь:
Область значень функції: [0;8].
Завдання 362
Область значень квадратичної функції та перевірка точки
Функцію задано формулою y=21x2 на множині дійсних чисел R. Потрібно знайти її область значень і перевірити, чи належить графіку точка A(−100;5000).
Розв’язання
Знайдемо область значень. Оскільки множина визначення — це всі дійсні числа, а коефіцієнт при x2 додатний (21), мінімальне значення функції дорівнює нулю (при x=0). Значення зростають у бік плюс нескінченності. Отже, область значень E=[0;+∞).
Перевіримо точку A(−100;5000). Підставимо абсцису точки x=−100 у формулу функції: y=21⋅(−100)2=21⋅10000=5000.
Порівняємо отримане значення з ординатою точки. Оскільки при x=−100 функція набуває значення y=5000, що співпадає з координатою точки A, точка належить графіку.
Відповідь:
Область значень E=[0;+∞); точка A(−100;5000) належить графіку функції.
Завдання 363
Визначення функції за таблицею та знаходження формули
Функцію задано таблицею, де при x=1,2,3,… значення y дорівнюють відповідно 5,10,15,…. Потрібно записати формулу функції, визначити її область визначення та область значень.
Розв’язання
Знайдемо коефіцієнт пропорційності k. Для першої пари: k=xy=15=5. Перевіримо для іншої пари, наприклад (2;10): 210=5. Отже, формула функції має вигляд y=5x.
Визначимо область визначення. З умови задачі видно, що x приймає натуральні значення (або цілі числа від 1 до 8, якщо розглядати лише дані таблиці). Оскільки в умові про продовження функції не йдеться явно, але зазвичай такі задачі стосуються натурального ряду або заданого проміжку. Враховуючи контекст підручника (множина N), область визначення D={1;2;3;…}.
Область значень буде відповідною множиною натуральних чисел, помножених на 5: E={5;10;15;…}. Якщо ж розглядати функцію як продовження за формулою на всі дійсні числа (що часто буває в таких задачах), то D=R, а E=R. Але оскільки дані дискретні, найточніше сказати: y=5x, де x∈N.
Відповідь:
Формула функції: y=5x; область визначення: D={1;2;3;…} (множина натуральних чисел); область значень: E={5;10;15;…}.