Как найти наименьшее значение функции гиперболы

Гипермаркет знаний>>Математика>>Математика 8 класс>>Математика:Функция у = k/x, ее свойства и график

Функция у = k/x, ее свойства и график

В этом параграфе мы познакомимся с новой функцией — функцией Функция Коэффициент k может принимать любые значения, кроме k = 0. Рассмотрим сначала случай, когда k = 1; таким образом, сначала речь пойдет о функции Функция.

Чтобы построить график функции Функция, поступим так же, как и в предыдущем параграфе: дадим независимой переменной х несколько конкретных значений и вычислим (по формулe Функция) соответствующие значения зависимой переменной у. Правда, на этот раз удобнее проводить вычисления и построения постепенно, сначала придавая аргументу только положительные значения, а затем — только отрицательные.

Первый этап. Если х = 1, то у = 1 (напомним, что мы пользуемся формулой Функция );

Задание

Короче говоря, мы составили следующую таблицу:

Функция

Второй этап.

Функция

Короче говоря, мы составили следующую таблицу:

Функция

А теперь объединим два этапа в один, т. е. из двух рисунков 24 и 26 сделаем один (рис. 27). Это и есть график функции Функция  его называют гиперболой.
Попробуем по чертежу описать геометрические свойства гиперболы.

Во-первых, замечаем, что эта линия выглядит так же красиво, как парабола, поскольку обладает симметрией. Любая прямая, проходящая через начало координат О и расположенная в первом и третьем координатных углах, пересекает гиперболу в двух точках, которые лежат на этой прямой по разные стороны от точки О, но на равных расстояниях от нее (рис. 28). Это присуще, в частности, точкам (1; 1) и (- 1; – 1),

Функция и т. д.Значит – О центр симметрии гиперболы. Говорят также, что гипербола симметрична относительно начала координат.

Во-вторых, видим, что гипербола состоит из двух симметричных относительно начала координат частей; их обычно называют ветвями гиперболы.

Графики

В-третьих, замечаем, что каждая ветвь гиперболы в одном направлении подходит все ближе и ближе к оси абсцисс, а в другом направлении — к оси ординат. В подобных случаях соответствующие прямые называют асимптотами.

Значит, график функции Функция, т.е. гипербола, имеет две асимптоты: ось х и ось у.

Если внимательно проанализировать построенный график, то можно обнаружить еще одно геометрическое свойство, не такое очевидное, как три предыдущих (математики обычно говорят так: «более тонкое свойство»). У гиперболы имеется не только центр симметрии, но и оси симметрии.

В самом деле, построим прямую у = х (рис. 29). А теперь смотрите: точки Точки расположены по разные стороны от проведенной прямой, но на равных расстояниях от нее. Они симметричны, относительно этой прямой. Тоже можно сказать о точках Точки , где, конечно 11-06-120.jpg Значит, прямая y =x – ось симетрии гиперболы Функция ( равно как и y = -x)

График 
Пример 1. Найти наименьшее и наибольшее значения функции функции а) на отрезке отрезок; б) на отрезке [- 8, – 1].
Решение, а) Построим график функции функции и выделим ту его часть, которая соответствует значениям переменной х из отрезка отрезок (рис. 30). Для выделенной части графика находим:

Задание

б) Построим график функции Задание и выделим ту его часть, которая соответствует значениям переменной х из отрезка [- 8, – 1] (рис. 31). Для выделенной части графика находим:

Задание

Графики

Итак, мы рассмотрели функцию Задание для случая, когда k= 1. Пусть теперь k — положительное число, отличное от 1, например k = 2.

Рассмотрим функцию Задание и составим таблицу значений этой функции:

Задание

Построим точки (1; 2), (2; 1), (-1; -2), (-2; -1), 11-06-129.jpgточки

на координатной плоскости (рис. 32). Они намечают некоторую линию, состоящую из двух ветвей; проведем ее (рис. 33). Как и график функции Задание, эту линию называют гиперболой.

Рассмотрим теперь случай, когда k < 0; пусть, например, k = – 1. Построим график функции Задание (здесь k = – 1).

Графики

В предыдущем параграфе мы отметили, что график функции у = -f(x) симметричен графику функции у = f(x) относительно оси х. В частности, это значит, что график функции y = – f(x) симметричен графику функции у = f(x) относительно оси x. В частности, это значит, что график функции  Задание  , симетричен графику Задание односительно оси абсцисс ( рис. 34) Таким образом, мы получим гиперболу, ветви которой расположены во втором и четвертом координатных углах.

График

Вообще, графиком функции Задание является гипербола, ветви которой расположены в первом и третьем координатных углах, если k > 0 (рис. 33), и во втором и четвертом координатных углах, если k < О (рис. 34). Точка (0; 0) — центр симметрии гиперболы, оси координат — асимптоты гиперболы.

Обычно говорят, что две величины х и у обратно пропорциональны, если они связаны соотношением ху = k (где k — число, отличное от 0), или, что то же самое, Задание. По этой причине функцию Задание называют иногда обратной пропорциональностью (по аналогии с функцией у – kx, которую, как вы, наверное,
помните, называют прямой пропорциональностью); число k — коэффициент обратной пропорциональности.

Свойства функции Функция при k > 0

Описывая свойства этой функции, мы будем опираться на ее геометрическую модель— гиперболу (см., рис. 33).

1. Область определения функции состоит из всех чисел, кроме х = 0.

2. у > 0 при х>0;у<0 при х<0.

3. Функция убывает на промежутках (-°°, 0) и (0, +°°).

4. Функция не ограничена ни снизу, ни сверху.

5. Ни наименьшего, ни наибольшего значений у функции

6. Функция непрерывна на промежутках (-оо, 0) и (0, +оо) и претерпевает разрыв при х = 0.

Свойства функции Функция при k < 0
Описывая свойства этой функции, мы будем опираться на ее геометрическую модель — гиперболу (см. рис. 34).

1. Область определения функции состоит из всех чисел, кроме х = 0.

2. у > 0 при х < 0; у < 0 при х > 0.

3. Функция возрастает на промежутках (-оо, 0) и (0, +оо).

4. Функция не ограничена ни снизу, ни сверху.

5. Ни наименьшего, ни наибольшего значений у функции нет.

6. Функция непрерывна на промежутках (-оо, 0) и (0, +оо) и претерпевает разрыв при х = 0.

Пример 2. Решить уравнение Задание

Решение.
1) Рассмотрим две функции: Задание и у = 5 – х.
2) Построим график функции Задание  гиперболу (рис. 35).
3) Построим график линейной функции Это — прямая, ее можно построить по двум точкам (0; 5) и (5; 0). Она изображена на том же чертеже (рис. 35).

График
4) По чертежу устанавливаем, что гипербола и прямая пересекаются в точках А (1; 4) и В (4; 1). Проверка показывает, что это на самом деле так.

Значит, данное уравнение имеет два корня: 1 и 4 — это абсциссы точек А и Б.

Ответ: 1,4.

Пример 3. Построить и прочитать график функции у = f(x), где

Задание

Решение. Построение графика, как обычно в таких случаях, осуществим «по кусочкам». Сначала построим параболу у = – х2 и выделим ее часть на отрезке [- 2, 1] (рис. 36).

Затем построим гиперболу у и выделим ее часть на открытом луче (1, +оо) (рис. 37). Наконец, оба «кусочка» изобразим в одной системе координат — получим график функции у = f(x) (рис. 38).

Графики

Перечислим свойства функции у = f(x), т.е. прочитаем график.

1. Область определения функции — луч [-2, +оо).

2. у = 0 при х = 0; у < 0 при – 2 < д; < 0 и при я > 0.

3. Функция возрастает на промежутке [-2, 0] и [1, +оо), убывает на отрезке [0, 1].

4. Функция ограничена и снизу и сверху.

5. унаим = – 4 (достигается при х = – 2); yнаиб = 0 (достигается при х = 0).

6. Функция непрерывна в заданной области определения.

График

(И В заключение рассмотрим пример, считающийся достаточно сложным.

Задание

Значит, f(x – 3) – f(x + 2) = 2,5f (х – 3) . f(х + 2), что и требовалось доказать.

Мордкович А. Г., Алгебра. 8 кл.: Учеб. для общеобразоват. учреждений.— 3-е изд., доработ. — М.: Мнемозина, 2001. — 223 с: ил.

Видео по математикескачать, домашнее задание, учителям и школьникам на помощь онлайн

Содержание урока
1236084776 kr.jpg конспект урока                       
1236084776 kr.jpg опорный каркас  
1236084776 kr.jpg презентация урока
1236084776 kr.jpg акселеративные методы 
1236084776 kr.jpg интерактивные технологии 

Практика
1236084776 kr.jpg задачи и упражнения 
1236084776 kr.jpg самопроверка
1236084776 kr.jpg практикумы, тренинги, кейсы, квесты
1236084776 kr.jpg домашние задания
1236084776 kr.jpg дискуссионные вопросы
1236084776 kr.jpg риторические вопросы от учеников

Иллюстрации
1236084776 kr.jpg аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
1236084776 kr.jpg фотографии, картинки 
1236084776 kr.jpg графики, таблицы, схемы
1236084776 kr.jpg юмор, анекдоты, приколы, комиксы
1236084776 kr.jpg притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
1236084776 kr.jpg рефераты
1236084776 kr.jpg статьи 
1236084776 kr.jpg фишки для любознательных 
1236084776 kr.jpg шпаргалки 
1236084776 kr.jpg учебники основные и дополнительные
1236084776 kr.jpg словарь терминов                          
1236084776 kr.jpg прочие 

Совершенствование учебников и уроков
1236084776 kr.jpg исправление ошибок в учебнике
1236084776 kr.jpg обновление фрагмента в учебнике 
1236084776 kr.jpg элементы новаторства на уроке 
1236084776 kr.jpg замена устаревших знаний новыми 

Только для учителей
1236084776 kr.jpg идеальные уроки 
1236084776 kr.jpg календарный план на год  
1236084776 kr.jpg методические рекомендации  
1236084776 kr.jpg программы
1236084776 kr.jpg обсуждения


Интегрированные уроки

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь – Образовательный форум.

Авторські права | Privacy Policy |FAQ | Партнери | Контакти | Кейс-уроки

©  Автор системы образования 7W и Гипермаркета Знаний – Владимир Спиваковский

При использовании материалов ресурса
ссылка на edufuture.biz обязательна (для интернет ресурсов –
гиперссылка).
edufuture.biz 2008-© Все права защищены.
Сайт edufuture.biz является порталом, в котором не предусмотрены темы политики, наркомании, алкоголизма, курения и других “взрослых” тем.

Разработка – Гипермаркет знаний 2008-

Ждем Ваши замечания и предложения на email:
По вопросам рекламы и спонсорства пишите на email:

График дробно-рациональной функции. Гипербола.

Функция      $y=frac{k}{x}$ .     Гипербола.   Свойства.

Пример 1:          Построить   график   для   функции    $y=frac{1}{x}$,      $fleft(xright)=frac{1}{x}$

  • Вычислим   значения   функции   в   разнознаковых   точках   и   нанесем точки с вычисленными координатами в системе   $XOY$.
  • $x=1$           $fleft(1right)=1$                $x=frac{1}{2}$           $fleft(frac{1}{2}right)=2$               $x=-1$           $fleft(-1right)=-1$                $x=-frac{1}{2}$           $fleft(-frac{1}{2}right)=-2$
  • $x=2$           $fleft(2right)=frac{1}{2}$                $x=frac{1}{4}$           $fleft(frac{1}{4}right)=4$              $x=-2$           $fleft(-2right)=-frac{1}{2}$                $x=-frac{1}{4}$           $fleft(-frac{1}{4}right)=-4$
  • $x=4$           $fleft(4right)=frac{1}{4}$                $x=frac{1}{8}$           $fleft(1right)=8$               $x=-4$           $fleft(-4right)=-frac{1}{4}$                $x=-frac{1}{8}$           $fleft(-frac{1}{8}right)=-8$        .
  • В   системе   координат   укажем   точки   $(1;1)$,   $(2;1/2)$,   $(4;1/4)$,   $(1/2;2)$,   $(1/4;4)$,   $(1/8;8)$,    $(-1;-1)$,   $(-2;-1/2)$,
  • Еще точки:   $(-4;-1/4)$,   $(-1/2;-2)$,     $(-1/4;-4)$,   $(-1/8;-8)$ . По всем   точкам   построим   кривые      график   функции   $y=frac{1}{x}$
  • Функция $y=frac{1}{x}$ не вычисляется при   $x=0$, О.Д.З. $xne0$ .       График имеет разрыв по вертикальной линии $x=0$. Ветви “прижаты” к ней.
  • Ветви графика прижимаются к горизонтальной линии $y=0$.   Функция $y=frac{1}{x}$ ни при каких   $x$ не принимает значение    $y=0$

Графиком функции       $y=frac{k}{x}$       $kne0$      является   гипербола ,   ветви прижимаются к асимптотическим линиям.

  • если коэффициент   $k > 0$ ,    в   I   и    III   координатных четвертях.   Точка   $(0;0)$      центр симметрии.
  • если   $k < 0$ ,    то   во   II    и   IV   координатных четвертях. Точка   $(0;0)$      центр симметрии.
  • Асимптоты:         Вертикальная   асимптота,   линия   $x=0$,               Горизонтальная   асимптота,   линия    $y=0$               

                        

Cвойства   функции      $y=frac{k}{x}$    при    $k > 0$        ( ветви   гиперболы   расположены   в   первом   и   третьем   координатных   углах) .

  • Свойство 1:     Область   Определения   Функции – вся   числовая   прямая , кроме    $x=0$.
  • Свойство 2:     $y > 0$   при   $x > 0$;      $y < 0$   при    $x < 0$.
  • Свойство 3:     Функция   убывает   на    промежутках      $( – ∞ ; 0 )$      и     $( 0 ; + ∞)$    
  • Свойство 4:     Функция   не   ограничена   ни   снизу,   ни   сверху.
  • Свойство 5:     Ни   наименьшего,   ни   наибольшего   значений   $у$   функций   нет.   
  • Свойство 6:     Функция   непрерывна   на    $( – ∞ ; 0 )$    и    $( 0 ; + ∞)$.
  • Свойство 7:     Область   значений   функции       $( – ∞ ; 0 )$   U   $( 0 ; + ∞)$.    имеет   разрыв   в   точке     $x=0$.

Cвойства   функции      $y=frac{k}{x}$    при      $k < 0$        (ветви гиперболы расположены   во   втором   и   четвертом   координатных   углах).

  • Свойство 1:     Область   Определения   Функции      вся   числовая   прямая ,    кроме    $x=0$.
  • Свойство 2:     $y > 0$    при    $x < 0$ ;        $y < 0$   при    $x > 0$.
  • Свойство 3:     Функция   возврастает   на   промежутках     $( – ∞ ; 0 )$      и     $( 0 ; + ∞)$     
  • Свойство 4:     Функция   не   ограничена   ни   снизу,   ни   сверху.
  • Свойство 5:     Ни   наименьшего,   ни   наибольшего   значений    $у$    функций   нет.
  • Свойство 6:     Функция   непрерывна   на   $( – ∞ ; 0 )$ и $( 0 ; + ∞)$
  • Свойство 7:     Область   значений   функции      объединение     $( – ∞ ; 0 )$   U   $( 0 ; + ∞)$ .    имеет   разрыв   в   точке     $x=0$.

Метод Замены для построения Графика Функции.

Мысль: Умеем строить график функции по-проще … используем его для построения функции при “сдвинутых” аргументах и значениях.

Как   построить   график   функции    $y=kcdot fleft(xright)$,    если   известен   график   функции     $y=fleft(xright)$.

  • График   $y=5cdot fleft(xright)$:     Растянуть вертикально вверх по оси   $OY$   5 раз все, что над $OX$ графика   $y=fleft(xright)$    ,    $k$ раза.
  • График   $y=5cdot fleft(xright)$:     Расстянуть вертикально вниз по оси   $OY$   5 раз все, что под $OX$ графика   $y=fleft(xright)$    ,    $k$ раза.
  • График   $y=frac{1}{3}cdot fleft(xright)$: Сжать по вертикали, оси   $OY$   график   $y=fleft(xright)$     3 раза.
  • Еще способ: Перемасштабирование.    Для   $y=5cdot fleft(xright)$ … построить    $y=fleft(xright)$, изменить масштаб: “1” станет “5”, “-2” станет “-10”, и т.д.

Как   построить   график   функции    $y=-fleft(xright)$,    если   известен   график   функции     $y=fleft(xright)$.

  • Эти функции принимают ровно противоположные значения. Значит: график $y=fleft(xright)$   надо отразить по оси $OX$, “перевернуть”.

Как   построить   график   функции    $y=fleft(x+lright)$,    если   известен   график   функции     $y=fleft(xright)$.

  • Построить график   $y=fleft(x+lright)$,    где     $l > 0$?      Сдвинуть график   $y=fleft(xright)$    вдоль оси   $OX$   на   $l$   единиц масштаба влево.
  • Построить график   $y=fleft(x-lright)$,    где     $l < 0$?     Сдвинуть график   $y=fleft(xright)$    вдоль оси   $OX$   на   $l$   единиц масштаба вправо.

Как построить график функции    $y=fleft(xright)+m$,    если известен график функции    $y=fleft(xright)$.

  • Построить график   $y=fleft(xright)+m$,   где   $m > 0$?   Сдвинуть график   $y=fleft(xright)$   вдоль оси   $OY$   на   $m$   единиц масштаба вверх;
  • Построить график   $y=fleft(xright)-m$,   где   $m > 0$?   Сдвинуть график   $y=fleft(xright)$   вдоль оси   $OY$   на   $m$   единиц масштаба вниз.

Как построить график функции   $y=fleft(x+lright)+m$,   если известен график функции    $y=fleft(xright)$.

  • График функции    $y=fleft(x+lright)+m$   можно получить из графика    $y=fleft(xright)$   параллельными   сдвигами по осям    $OX$ и   $OY$.

График Дробной Функции.    

Пример 2:                Построить график функции     $y=-frac{5}{x+3}$ .

  • сначала построим график функции       $y=-frac{5}{x}$ … от графика $y=frac{1}{x}$ … отразим от   $OX$ и растянем по вертикали 5 раз.
  • сдвинем получившуюся гиперболу вдоль оси   $OX$    на   $3$   единицы влево, получится   требуемый   график.
  • это   гипербола   с   асимптотами   $x=-3$;     $y=0$.     “почему   так?”      как   мы   строим графики?
  • берем   несколько    $x$ – точек   и   находим   для   каждого   свои   $y$ – значения   в   соответствии   “с   формулой функции”.
  • По точкам   проводим   график. Очевидно,   если, скажем,      $x=0,52$      функция   $y=-frac{5}{x+3}$       дает   какое-то   значение,
  • … то,   конечно   для    $x=3,52$     другая   функция,      $y=-frac{5}{x}$    дает   ровно   такое же   значение.
  • значит,   точки   графиков   будут различаться на   $3$   единицы    по   $x$ – координате   и   совпадать   по $y$ – координате.
  • Ровно   так   и   для   всех   точек.   “Сравни две функции и вообрази их графики: каковы различия и что общего?”

                             

Пример 3:                Построить график функции     $y=frac{4}{x}-5$ .

  • Сначала   надо   построить   график   функции       $y=frac{4}{x}$ .   Гиперболу   $y=frac{1}{x}$ “растянем” четыре раза.
  • Сдвинуть   получившуюся   гиперболу   вдоль   оси     $OY$    на   $5$ клеточек   вниз.   Т.к. каждое значение должно отличаться на 5 единиц.
  • получится   требуемый   график.    Это   гипербола   с   асимптотами     $x=0$;     $y=-5$.
  • Важно знать где пересекается с нулем.   Решение, корень      $frac{4}{x}-5=0$ дает абсциссу $x=0.8$. Точка графика $left(0,8;0right)$.

Вертикальная асимптота   – $x=0$,   проходит в полюсе, точке разрыва функции.   Точка обнуления знаменателя.   Параллельно $OY$.

Горизонтальная асисмптота -$y=-5$, линия, на которую   “ложится” график при значениях $х$    около   $+-infty$. Параллельно $OX$.

Гипербола – график простой дроби, две асимптоты делят на 4 четверти, ветви гиперболы “зажаты – прижаты” к асимптотическим линиям .

Наклонная асимптота – линия типа $y=2x+3$, к которой    “прижимаются”   ветви графика   “на” или   “около”   + – бесконечнoсти.

Пример 4:                Построить график функции     $y=frac{x-5}{x^2-25}$

  • Если выражение функции упрощается, то следует это сделать. Ибо получится функция проще, легче вычисляемая и рисуемая.
  • Тождественное преобразование, сокращение      $frac{x-5}{x^2-25}=frac{x-5}{(x+5)(x-5)}=frac{1}{x+5}$. Так, что график $y=frac{1}{x+5}$ ?
  • Не спеши!   Мы сократили на $x-5$ , которое незаконно для $x=5$. Нарушается О.Д.З – в исходной функции нет места $x=5$.
  • Значит: можем строить гиперболу $y=frac{1}{x+5}$ взамен нашей $y=frac{x-5}{x^2-25}$, но “без точки $x=5$”.
  • Точка $x=5$ разрывает “гладкий” график гиперболы. Она называется “выколотая точка с координатами $left(5;0,1right)$”.

Важно уметь исследовать функцию – график около точек разрыва.        + / – поблизости.    Куда тянется?

  • Исследуем около   $x=-5$.        Возьмем “близкие” точки $-5,01$ и   $-4,99$.     Вычислим приближенные значения.
  • Чуть левее … $fleft(-5,01right)=frac{-5,01-5}{(-5,01)^2-5^2}approx -100$.         Чуть правее … $fleft(-4,99right)=frac{-4,99-5}{(-4,99)^2-5^2}approx 100$.
  • Прямая   $x=-5$ – вертикальная асимптота. Ветвь слева прижимается “вниз”, к     $-infty$ . А справа поднимается вверх к     $+infty$.
  • Около   $x=5$.    Чуть левее   $fleft(4,99right)=frac{4,99-5}{4,99^2-5^2}approx0,101$.   $fleft(5,01right)=frac{5,01-5}{5,01^2-5^2}approx0,099$.
  • Значит, $x=5$ точка разрыва, на графике   выколотая точка    $left(5;0,1right)$.        Т.к. в ней   $y=frac{1}{5+5}=0,1$.
  • “О нулях”:   при   $x=0$    $y=0,2$ .   Но функция нигде не обнуляется, $yne0$. Прямая   $y=0$ – горизонтальная асимптота.

                       

Пример 5:                Построить график функции     $y=frac{x^2-16}{x+4}$

  • О.Д.З   функции    $xne-4$. Оговорив это, со спокойной совестью сократим   $y=frac{x^2-16}{x+4}=x-4$.
  • График нащей функции          прямая линия       $y=x-4$       с выколотой точкой       $left(-4;-8right)$      при   $x=-4$.
  • “Близко чуть левее”:    $x=-4,01$   значение      $fleft(-4,01right)=frac{(-4,01)^2-16}{-4,01+4}=-8,01$.         Ближе?         Предел   $approx-8$.
  • “О нулях”.     при   $x=0$    $y=-4$ .    Обнуление функции $y=0$    при    $x=4$ – пересечение с   $x$ – осью.

График Дробно – Рациональной Функции.

Определение:     дробно-рациональной порядка    $left(n;mright)$     называется функция вида      $y=frac{acdot x^n+5x^3-x+c}{bcdot x^m-4x^2-7x+d}$   

Числитель – многочлен степени   $n$     , знаменатель – многочлен степени    $m$ .       Общий вид:   $y=frac{Pleft(xright)}{Qleft(xright)}$

Нули функции – корни числителя $Pleft(xright)=0$ , Асимптоты (полюсы) – корни знаменателя $Qleft(xright)=0$.

Пример 6:                  Построить график функции        $y=frac{x^2}{x^2-9}$.

  • Функция    $fleft(xright)=frac{x^2}{x^2-9}$ – четная:    $fleft(xright)=fleft(xright)$      $fleft(8right)=fleft(-8right)$   – Слева и справа от $OY$ симметрично.
  • Вычисления: $fleft(-4right)=frac{left(-4right)^2}{left(-4right)^2-9}=frac{16}{7}approx2,3$           $fleft(-10right)=frac{100}{91}approx 1,1$           $fleft(-5right)=frac{25}{16}approx 1,6$            $fleft(-3,5right)=frac{12.25}{3,25}approx 3,8$
  • $fleft(-2right)=fleft(2right)=frac{4}{-5}approx -0,8$          $fleft(-1right)=fleft(1right)approx -0,1$             $fleft(3,5right)approx 3,8$ $fleft(4right)approx 2,3$          $fleft(5right)approx 1,6$          $fleft(10right)approx 1,1$
  • Наша функция имеет нули в точке    $x=0$ , а вертикальные асимтоты – линии    $x=-3$   ,      $x=3$
  • Асимптота – прямая линия, к которой “прижимается” график функции, “подходя” к ней бесконечно близко.
  • Чему равно     $frac{x^2}{x^2-9}$      при очень больших   $x$ ?         $xapproxpm1000$ ? Конечно,    $yapprox1$                горизонтальная асимптота      $y=1$ .
  • Анализ графика:      1)       Обнуляется   при   $x=0$ . 2) Значение       в нуле :     $y=frac{x^2}{x^2-9}$     в     $x=0$     равно      $y=0$.
  • 3) Поведение в разрывах:   “чуть левее”    полюса      $xapprox-3-0,01$     значение     $y > 0$   – “большое    положительное”.
  • “чуть правее”    разрыва      $xapprox-3+0,01$     значение   функции    “большое отрицательное”.
  • Поведение около другого разрыва:   когда    $x$     “чуть левее” ,   например      $xapprox3-0,01$   ,     то        $y < 0$     ;
  • когда    $x$      “чуть правее” ,    например       $xapprox3+0,01$     , то        $y > 0$.
  • 4) Поведение на бесконечности: при        $xapproxpminfty$         значение    “ложится”    около       $yapprox1$.
  • 5) Область определения функции – все точки оси     $x$ ,     кроме        $x=pm3$
  • 6) Функция положительна      $y > 0$   на интервалах      $x < -3$    ,       $x > 3$.
  • 7) Функция отрицательна      $y < 0$   на интервалах     $-3 < x < 0$     ,       $0 < x < 3$.

пробaп                   

Графический способ решения уравнений

Пример 7:                Решить уравнение         $frac{2}{x}=x^2+1$       графическим   способом.

  • Рассмотрим   две   функции :      $y=frac{2}{x}$      и      $y=x^2+1$      построим   гиперболу      $y=frac{2}{x}$      и   параболу      $y=x^2+1$      по
  • чертежу   видно,   что   графики   пересекаются   в   точке   с   координатами    $left(1;2right)$.   если   подставить   $x=1$    в   уравнение,
  • то   равенство   выполняется:      $frac{2}{1}=1^2+1$     обе   функции   принимают   одно   и   то   же   значение      $2=2$.    
  • ответ:      $x=1$.      при   таком    $x$    графики   пересекаются.
  • “почему?”:   при   каких    $x$ – числах   выравниваются   обе   части   уравнения?   при   тех    $x$ – числах,   при   которых   левая
  • функция   и   правая   функция   приобретают   одинаковые   значения        это   то   же   самое,   что   графики   этих   функций
  • пересекаются   в   точках с   такими   $x$      координатами.

                     

Пример 8:                Решить уравнение                            $frac{5}{x}=x-4$.

  • рассмотрим две функции:     $y=frac{5}{x}$     и      $y=x-4$,     построим   их   графики:   гиперболу    $y=frac{5}{x}$    и   прямую   $y=x-4$.
  • по   чертежу   видно,   что   гипербола   и   прямая   пересекаются   в   точках   $(-1;-5)$    и    $(5;1)$.    проверим,   подставим
  • $x=-1$     и       $x=5$    в   уравнение :      $frac{5}{-1}=-1-4$       $Leftrightarrow$        $-5=-5$       и              $frac{5}{5}=5-4$     $Leftrightarrow$     $1=1$ .      равенство
  • выполняется,   значит   данное   уравнение   имеет   два   корня      абсциссы   точек   пересечения   графиков.
  • ответ:       $x_1=-1$;      $x_2=5$.

Пример 9:                  Найти наименьшее и наибольшее значения функции    $y=frac{1}{x}$     на отрезках   а)    $left[frac{1}{3};5right]$      и    б)   $left[-7;-1right]$.

  • Построим график функции   $y=frac{1}{x}$ .
  • Выделим   часть   графика,   соответствующую   значениям   переменной   $x$    на отрезке    $left[frac{1}{3};5right]$.
  • Для   выделенной   части графика   находим:   наименьшее   значение   $y=frac{1}{5}$     при     $x=5$ ,     наибольшее      $y=3$    при     $x=frac{1}{3}$.
  • Выделим   часть   графика,   соответствующую   значениям   переменной    $x$   на   отрезке    $left[-7;-1right]$.
  • Для   выделенной части   графика   находим:   наименьшее   значение   $y=-frac{1}{7}$ при $x=-7$ наибольшее   $y=-1$    при    $x=-1$.     

Пример 10:                Доказать,   что   функция       $y=fleft(xright)$ ,     где      $fleft(xright)=frac{4}{x}$       

удовлетворяет   соотношению                   $fleft(x-5right)-fleft(x+1right)=1,5cdot fleft(x-5right)cdot fleft(x+1right)$.

  • Подставим   в   аргументы   функций   значения     $x-5$    и     $x+1$,    получим:    $fleft(x-5right)=frac{4}{x-5}$    и     $fleft(x+1right)=frac{4}{x+1}$ .
  • распишем   левую   часть   тождества      $fleft(x-5right)-fleft(x+1right)=frac{4}{x-5}-frac{4}{x+1}=frac{4left(x+1right)-4left(x-5right)}{left(x-5right)left(x+1right)}=frac{24}{left(x-5right)left(x+1right)}$.    аналогично,
  • с   правой   стороны   получим    $1,5cdot fleft(x-5right)cdot fleft(x+1right)=1,5frac{4}{x-5}cdotfrac{4}{x+1}=frac{1,5cdot16}{left(x-5right)left(x+1right)}=frac{24}{left(x-5right)left(x+1right)}$.       одинаковые!   ч.т.д.

Упражнения

Смотрите бесплатные видео-уроки на канале Ёжику Понятно по теме “Графики функций”.

Ёжику Понятно

Видео-уроки на канале Ёжику Понятно. Подпишись!

Содержание страницы:

Декартова система координат

Система координат – это две взаимно перпендикулярные координатные прямые, пересекающиеся в точке, которая является началом отсчета для каждой из них.

Координатные оси – прямые, образующие систему координат.

Ось абсцисс (ось x ) – горизонтальная ось.

Ось ординат (ось y ) – вертикальная ось.

декартова система координат

Функция

Функция – это отображение элементов множества X на множество Y. При этом каждому элементу x множества X соответствует одно единственное значение y множества Y.

Прямая

Линейная функция – функция вида y = a x + b где a и b – любые числа.

Графиком линейной функции является прямая линия.

Рассмотрим, как будет выглядеть график в зависимости от коэффициентов a и b :

Если a > 0 , прямая будет проходить через I и III координатные четверти.

b – точка пересечения прямой с осью y .

График линейной функции, a > 0

Если a < 0 , прямая будет проходить через II и IV координатные четверти.

b – точка пересечения прямой с осью y .

График линейной функции, a < 0

Если a = 0 , функция принимает вид y = b .

График линейной функции y = b

Отдельно выделим график уравнения x = a .

Важно: это уравнение не является функцией так как нарушается определение функции (функция ставит в соответствие каждому элементу x множества X одно единственно значение y множества Y). Данное уравнение ставит в соответствие одному элементу x бесконечное множества элементов y. Тем не менее, график данного уравнения построить можно. Просто не будем называть его гордым словом «Функция».

График уравнения x = a

Парабола

Графиком функции y = a x 2 + b x + c является парабола.

Для того, чтобы однозначно определить, как располагается график параболы на плоскости, нужно знать, на что влияют коэффициенты a , b , c :

  1. Коэффициент a указывает на то, куда направлены ветки параболы.
  • Если a > 0 , ветки параболы направлены вверх.
  • Если a < 0 , ветки параболы направлены вниз.
  1. Коэффициент c указывает, в какой точке парабола пересекает ось y.
  2. Коэффициент b помогает найти x в – координату вершины параболы.

x в = − b 2 a

  1. Дискриминант позволяет определить, сколько точек пересечения у параболы с осью .
  • Если D > 0 – две точки пересечения.
  • Если D = 0 – одна точка пересечения.
  • Если D < 0 – нет точек пересечения.

Парабола, a > 0, c > 0 Парабола, a > 0, c < 0 Парабола, a < 0, c < 0 Парабола, a < 0, c > 0

Гипербола

Графиком функции y = k x является гипербола.

Характерная особенность гиперболы в том, что у неё есть асимптоты.

Асимптоты гиперболы – прямые, к которым она стремится, уходя в бесконечность.

Ось x – горизонтальная асимптота гиперболы

Ось y – вертикальная асимптота гиперболы.

На графике асимптоты отмечены зелёной пунктирной линией.

Если коэффициент k > 0 , то ветви гиперолы проходят через I и III четверти.

Гипербола

Если k     <     0, ветви гиперболы проходят через II и IV четверти.

Гипербола

Чем меньше абсолютная величина коэффиента k (коэффициент k без учета знака), тем ближе ветви гиперболы к осям x и y .

Гипербола

Гипербола

Квадратный корень

Функция y     =     x имеет следующий график:

График квадратного корня

Возрастающие/убывающие функции

Функция y   =   f ( x ) возрастает на интервале, если большему значению аргумента (большему значению x ) соответствует большее значение функции (большее значение y ) .

То есть чем больше (правее) икс, тем больше (выше) игрек. График поднимается вверх (смотрим слева направо)

Примеры возрастающих функций:

Возрастающие функции

Функция y   =   f ( x ) убывает на интервале, если большему значению аргумента (большему значению x ) соответствует меньшее значение функции (большее значение y ) .

То есть чем больше (правее) икс, тем меньше (ниже) игрек. График опускается вниз (смотрим слева направо).

Примеры убывающих функций:

Убывающие функции

Для того, чтобы найти наибольшее значение функции, находим самую высокую точку на графике и смотрим, какая у нее координата по оси ординат (по оси y ) . Это значение и будет являться наибольшим значением функции.

Наибольшее значение функции

Для того, чтобы найти наименьшее значение функции, находим самую нижнюю точку на графике и смотрим, какая у нее координата по оси ординат (по оси y ) . Это значение и будет являться наименьшим значением функции.

Наименьшее значение функции

Задание №11 из ОГЭ 2020. Типовые задачи и принцип их решения.

Скачать домашнее задание к уроку 5.

Свойства гиперболы

1) Область определения и область значений

По аналитическому заданию функции видно, что х ≠-a, поскольку знаменатель дроби не может ровняться нулю. Таким образом получим:

D(f)=(-∞;-а) U (-a;+∞)

Область значений

Е(f)=(-∞;+∞)

2) Нули функции

Если b=0, то график функции не пересекает ось ОХ;

Если b≠0, то гипербола имеет одну точку пересечения с ОХ:*

x=-(k+ab)/b

3) Промежутки знакопостоянства

Рассмотрим только 2 простых случая, остальные случаи вы можете рассмотреть аналитически самостоятельно по алгоритму из раздела Свойства функций -> Знакопостоянство

Случай 1: a=0, b=0, k>0

f(x)>0, при x ∈ (0; +∞)

f(x)<0, при x ∈ (-∞;0)

Случай 1: a=0, b=0, k<0

f(x)<0, при x ∈ (0; +∞)

f(x)>0, при x ∈ (-∞;0)

4) Промежутки монотонности

Аналогично с промежутками знакопостоянства рассмотрим только 2 случая

Случай 1: a=0, b=0, k>0

Функция убывает при

x ∈ (-∞;0) U (0; +∞)

Функция возрастает при

x ∈ (-∞;0) U (0; +∞)

5) Четность и нечетность

Функция является нечетной при a=0, b=0, то есть если имеет вид y=k/x

График функции - гипербола. Готовимся к ОГЭ по математике. Модуль 1. Урок 39

График функции, заданной формулой вида displaystyle y=frac{k}{x} или displaystyle y=frac{k}{x-m}+n, displaystyle kneq 0, — гипербола.
Область определения функции, заданной формулой displaystyle y=frac{k}{x}, — все действительные числа, кроме 0, значит, график этой функции не пересекает ось ординат. Аналогично график, заданный displaystyle y=frac{k}{x-m}+n, не будет проходить ни через одну точку плоскости с абсциссой m (то есть не пересекает вертикальную прямую x=m).
В зависимости от значений, которые принимают параметры k, гипербола displaystyle y=frac{k}{x} – может быть по-разному расположена на декартовой плоскости. При

Рис.1

При наличии параметров m и n график гиперболы получается из графика displaystyle y=frac{k}{x} параллельным переносом вправо вдоль оси Ox на m и вверх вдоль оси Oy на n (см. рис. 2).
graf_funkc_012

Рис.2

Пример 1. Установите соответствие между графиками функций (см. рис. 3) и формулами, которые их задают.
graf_funkc_014

Рис. 3

1) displaystyle y=-frac{2}{x}; 2) displaystyle y=frac{2}{x+1}; 3 ) displaystyle y=frac{1}{x}; 4) displaystyle y=-frac{1}{x}.
Решение. Все три графика — гиперболы, то есть заданы формулами вида displaystyle y=frac{k}{x} или displaystyle y=frac{k}{x-m}+n.
Для графика А значение параметра k<0, значит, он может быть задан формулами 1 или 4. Проверим точку (1; -2), через которую проходит этот график. Формула номер 1: displaystyle y(1)=-frac{2}{1}=-2 — подходит. Формула номер 4: displaystyle y(1)=-frac{1}{1}=-1neq -2 — не подходит. Следовательно, из предложенных формул графику А соответствует формула 1. Для графика Б выполняется

Добавить комментарий