Как найти точки пересечения с осями онлайн

При проведении исследования функции, возникает задача нахождения точек пересечения этой функции с осями координат. Рассмотрим на конкретном примере алгоритм решения такой задачи. Для простоты будем работать с функцией одной переменной:

График данной функции представлен на рисунке:

Как следует из рисунка, наша функция пересекает ось

в двух точках, а ось

– в одной.

Сначала найдём точки пересечения функции

с осью
. Сразу отметим, что в этих точках координата
. Поэтому для их поиска, нам нужно
решить уравнение:

Это
квадратное уравнение
имеет два корня:

Таким образом, мы нашли две точки пересечения нашей функции с осью абсцисс:

и
. Стоит отметить, что задача поиска пересечений функции с осью

эквивалентна задаче нахождения
нулей функции.

Теперь найдём точку пересечения с осью ординат. В этой точке координата
. Поэтому для их поиска, просто подставляем значение

в нашу функцию:

Таким образом, мы нашли точку пересечения нашей функции с осью ординат
.

Данный калькулятор предназначен для определения точек пересечения графика функции с осями координат.
В точке пересечения функции с осью Ox координата y всегда равна нулю, а в точке пересечения с осью Oy координата x=0.
Для того чтобы найти точки пересечения графика функции с осью ординат (Oy), необходимо подставить в уравнения функции x=0 , тем самым, найти y. Аналогично, чтобы найти точки пересечения графика функции с осью абсцисс (Ox), необходимо подставить в уравнение функции y=0 и найти x.

Нахождение координат точек пересечения функции с осями используется для анализа функции и построения ее графика.
Для того чтобы получить ответ, введите функцию в ячейку. Основные примеры ввода функций для данного калькулятора указаны ниже.

Для получения полного хода решения нажимаем в ответе Step-by-step.

Точки пересечения функций

Примеры кривых

Указанные выше примеры содержат также:

• модуль или абсолютное значение: absolute(x) или |x|
• квадратные корни sqrt(x),
  кубические корни cbrt(x)
• тригонометрические функции:
  синус sin(x), косинус cos(x), тангенс tan(x), котангенс ctan(x)
• показательные функции и экспоненты exp(x)
• обратные тригонометрические функции:
  арксинус asin(x), арккосинус acos(x), арктангенс atan(x),
  арккотангенс acot(x)
• натуральные логарифмы ln(x),
  десятичные логарифмы log(x)
• гиперболические функции:
  гиперболический синус sh(x), гиперболический косинус ch(x),
  гиперболический тангенс и котангенс tanh(x), ctanh(x)
• обратные гиперболические функции:
  гиперболический арксинус asinh(x), гиперболический арккосинус acosh(x),
  гиперболический арктангенс atanh(x), гиперболический арккотангенс acoth(x)
• другие тригонометрические и гиперболические функции:
  секанс sec(x), косеканс csc(x), арксеканс asec(x),
  арккосеканс acsc(x), гиперболический секанс sech(x),
  гиперболический косеканс csch(x), гиперболический арксеканс asech(x),
  гиперболический арккосеканс acsch(x)
• функции округления:
  в меньшую сторону floor(x), в большую сторону ceiling(x)
• знак числа:
  sign(x)
• для теории вероятности:
  функция ошибок erf(x) (интеграл вероятности),
  функция Лапласа laplace(x)
• Факториал от x:
  x! или factorial(x)
• Гамма-функция gamma(x)
• Функция Ламберта LambertW(x)
• Тригонометрические интегралы: Si(x),
  Ci(x),
  Shi(x),
  Chi(x)

Правила ввода

Можно делать следующие операции

2*x

– умножение

3/x

– деление

x^2

– возведение в квадрат

x^3

– возведение в куб

x^5

– возведение в степень

x + 7

– сложение

x – 6

– вычитание

Действительные числа

вводить в виде 7.5, не 7,5

Постоянные

pi

– число Пи

e

– основание натурального логарифма

i

– комплексное число

oo

– символ бесконечности

График функции y = x²+5x-1 (x во 2-ой степени (в квадрате) плюс 5 умножить на x минус 1)

График построен по уравнению, но можно воспользоваться таблицей точек, чтобы построить такой же график по точкам .

Чтобы скачать график, нажмите на кнопку ‘Скачать график’ под ним .

Построение графика функции y = x²+5x-1 по шагам

x²+5x-1 = 0 — это квадратная функция. Коэффициенты a, b, c нашей квадратной функции равны:

• a = 1
• b = 5
• c = -1

Ее график — симметричная парабола. Найдем направление ветвей нашей параболы.

Направление ветвей параболы

Если коэффициент a положительный, то ветви направлены вверх, если отрицательный — вниз.

У нас коэффициент a — положительный, значит ветви нашей параболы направлены вверх.

Найдем координаты вершины параболы

[x_{0}=frac{-b}{2*a}=frac{-5}{2*1}=-2.5]

Для того, чтобы найти y, подставим наш найденный x в уравнение:

[y_{0}=a*x^{2}+b*x+c = 1*(-2.5)^{2}+5*(-2.5)-1 = -7.25]

Координаты вершины нашей нашей параболы [x₀, y₀] = [-2.5, -7.25].

Решение уравнения x²+5x-1 = 0 . Поиск нулей функции.

Найдем точки пересечения с осью x. Для этого y должен равняться 0. То есть решим уравнение: x²+5x-1 = 0

x²+5x-1 = 0 — это квадратное уравнение, найдем его дискриминант:

[D=b^{2}-4ac=5^{2}-4*1*(-1)=29]

Так как дискриминант больше нуля, то у данного уравнения два корня, найдем их:

[x_{1}=frac{-b+sqrt{D}}{2*a}=frac{-5+sqrt{29}}{2*1}=0.19][x_{2}=frac{-b-sqrt{D}}{2*a}=frac{-5-sqrt{29}}{2*1}=-5.19]

Подставим значения x₁ и x₂ в наше уравнение:

[y_{1}=a*x_{1}^{2}+b*x_{1}+c = 1*0.19^{2}+5*0.19-1 = -0.01][y_{2}=a*x_{2}^{2}+b*x_{2}+c = 1*(-5.19)^{2}+5*(-5.19)-1 = -0.01]

То есть график функции пересекается с осью x в точках 0.19 и -5.19 . Наши точки :

• [x₁, y₁] = [0.19, -0.01]
• [x₂, y₂] = [-5.19, -0.01]

Перечеяение с осью y

Найдем точку пересечения с осью y. Она будет одна, при x₃ = 0:

[y_{3}=a*x_{3}^{2}+b*x_{3}+c = 1*0^{2}+5*0-1 = -1]

Наша точка пересеченя графика с осью y — [x₃, y₃] = [0, -1].

Построение графика квадратной функции

1. Для построения графика нужно провести вспомогательную линию (можно пунктиром) из точки вершины параболы [-2.5, -7.25] параллельно оси y. Относительно этой линии парабола будет идти симметрично. Левая и правая часть графика относительно этой линии называется ветви параболы.
2. Для построения симметричной параболы нужно минимум три точки — вершина параболы и еще две. Эти две точки мы возьмем из нашего квадратного уравнения. И того у нас есть четыре точки [x, y] для построения нашего графика:
   • [-2.5, -7.25]
   • [0.19, -0.01]
   • [-5.19, -0.01]
   • [0, -1]

   Для большей точности можно взять еще несколько из таблицы точек. Чтобы высчитать их нужно взять значение x из таблицы и подставить в функцию y = x²+5x-1. Калькулятор это сделал за Вас.
3. Строим наш график по найденным точкам симметрично вспомогательной линии.

Свойства функции y = x²+5x-1

• Область определения (x in (- infty;+ infty)) — все действительные числа.
• Область значений (y in [-7.25;+ infty)) — все действительные числа больше или равные -7.25.
• Функция убывает при (x lt -2.5), функция возрастает при (x gt -2.5).
• Наименьшее значение функции y = -7.25 — в вершине параболы при x = -2.5.

Инструменты для написания уравнений

Для написания математических выражений доступно следующее:

Функции

Показать/скрыть функции

• abs — модуль числа
• acos (arccos) — арккосинус
• acosh — гиперболический арккосинус
• arcctg (arccot, arccotan) — арккотангенс
• arcsec — арксеканс
• arccsc (arccosec) — арккосеканс
• asin (arcsin) — арксинус
• atan (atn, arctan, arctg) — арктангенс
• atan2 — арктангенс двух переменных (т.е. atan2(a, b))
• atanh — гиперболический арктангенс
• avg — среднее арифметическое набора значений
• bindec — двоичное в десятичное
• ceil — округляет дробь в большую сторону
• cos — косинус
• cosec (csc) — косеканс
• cosh — гиперболический косинус
• ctg (cot, cotan, cotg, ctn)) — котангенс
• decbin — переводит число из десятичной системы счисления в двоичную
• dechex — переводит число из десятичной системы счисления в шестнадцатеричную
• decoct — переводит число из десятичной системы счисления в восьмеричную
• deg2rad — преобразует значение из градусов в радианы
• exp — вычисляет степень числа e
• expm1 — возвращает exp(number) — 1, рассчитанное таким образом, что результат точен, даже если значение number близко к нулю.
• floor — округляет дробь в меньшую сторону
• fmod — возвращает дробный остаток от деления по модулю
• hexdec — переводит число из шестнадцатеричной системы счисления в десятичную
• hypot — hypot(x,y) возвращает длину гипотенузы прямоугольного треугольника с длинами сторон x и y или расстояние точки (x, y) до начала координат Эквивалентно sqrt(x*x + y*y)
• if — оператор if (если). if(100 > 99, 30, 0) = если 100 > 99, то 30, иначе 0
• intdiv — целочисленное деление
• log (ln) — натуральный логарифм
• log10 (lg) — десятичный логарифм
• log1p — возвращает log(1 + number), рассчитанный так, что результат точен, даже если значение number близко к нулю
• max — максимальное из набора значений
• min — минимальное из набора значений
• octdec — переводит число из восьмеричной системы счисления в десятичную
• pi — pi() или pi — выводит число Пи
• pow — Возведение в степень. pow(x,y) = x в степени y = x^y
• rad2deg — преобразует значение из радианов в градусы
• round — округляет число типа float
• sec — секанс
• sin — синус
• sinh — гиперболический синус
• sqrt — квадратный корень
• tan (tn, tg) — тангенс
• tanh — гиперболический тангенс

Операторы

+ — * / ^

^ — возведение в степень

x^(1/n) — корень n-ой степени от числа x. То есть 8^(1/3) = ³√8 = 2

Логические операторы

• == — равно
• != — не равно
• < — меньше
• > — больше
• >= — больше либо равно
• <= — меньше либо равно
• && — И
• || — Или

Константы

• pi = 3.14159265359
• e = 2.71828182846

Основной калькулятор для построение графиков

0
0
голоса

Рейтинг статьи