Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js
Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

2.4: Графік основних функцій

  • Anonymous
  • LibreTexts

Цілі навчання

  • Визначте і пографуйте сім основних функцій.
  • Визначте і графуйте кусково функції.
  • Оцініть кусково визначені функції.
  • Визначте найбільшу цілу функцію.

Основні функції

У цьому розділі ми графуємо сім основних функцій, які будуть використовуватися протягом цього курсу. Кожна функція графічна шляхом побудови точок. Пам'ятайте, щоf(x)=yf(x) і таким чином іy можна використовувати взаємозамінно.

Будь-яка функція видуf(x)=c, деc знаходиться будь-яке дійсне число, називається постійною функцією 43. Постійні функції лінійні і можуть бути записаніf(x)=0x+c. У такому вигляді зрозуміло, що нахил є0 іy -перехоплення є(0,c). Оцінка будь-якого значення дляx, наприкладx=2, призведе доc.

imageedit_2_4216334868.png
Малюнок2.4.1

Графік постійної функції - горизонтальна лінія. Домен складається з усіх дійсних чисел, а діапазон складається з одного значення{c}.

Далі визначаємо функцію ідентичності 44f(x)=x. Оцінка будь-якого значення дляx призведе до того ж значення. Наприклад,f(0)=0 іf(2)=2. Функція ідентичності лінійнаf(x)=1x+0, з нахиломm=1 іy -перехопленням(0,0).

imageedit_6_6523719776.png
Малюнок2.4.2

Домен і діапазон складаються з усіх дійсних чисел.

Квадратна функція 45, визначенаf(x)=x2, - це функція, отримана шляхом зведення в квадрат значень в області. Наприклад,f(2)=(2)2=4 іf(2)=(2)2=4 .Результат зведення в квадрат ненульових значень в області завжди буде позитивним.

imageedit_10_8113588050.png
Малюнок2.4.3

Отриманий вигнутий графік називається параболою 46. Домен складається з усіх дійсних чисел, а діапазон складається з усіхy -значень, більших або рівних нулю[0,).

Функція кубінгу 47,f(x)=x3 визначена, піднімає всі значення в області до третьої степені. Результати можуть бути як позитивними, так і нульовими, або негативними. Наприкладf(1)=(1)3=1,f(0)=(0)3=0, іf(1)=(1)3=1.

imageedit_14_9787525322.png
Малюнок2.4.4

Домен і діапазон складаються з усіх дійсних чисел.

Зауважте, що функції константи, ідентичності, квадратури та кубінгу є прикладами основних поліноміальних функцій. Наступні три основні функції не є поліномами.

Функція абсолютного значення 48, визначенаf(x)=|x|, є функцією, де вихід представляє відстань до початку на числовому рядку. Результат оцінювання функції абсолютного значення для будь-якого ненульового значення завждиx буде додатним. Наприклад,f(2)=|2|=2 іf(2)=|2|=2.

imageedit_18_8573513690.png
Малюнок2.4.5

Область функції абсолютного значення складається з усіх дійсних чисел, а діапазон складається з усіхy -значень, більших або рівних нулю[0,).

Функція квадратного кореня 49f(x)=x, визначена, не визначається як дійсне число, якщоx -значення від'ємні. Тому найменше значення в домені дорівнює нулю. Наприклад,f(0)=0=0 іf(4)=4=2.

imageedit_22_4734103608.png
Малюнок2.4.6

Домен і діапазон складаються з дійсних чисел, більших або рівних нулю[0,).

Зворотна функція 50, визначенаf(x)=1x, є раціональною функцією з одним обмеженням на область, а самеx0. Зворотнеx значення -значення, дуже близьке до нуля, дуже велике. Наприклад,

f(1/10)=1(110)=1101=10f(1/100)=1(1100)=11001=100f(1/1,000)=1(11,000)=11,0001=1,000

Іншими словами, колиx -значення наближаються до нуля, їх взаємні будуть прагнути або до позитивної, або негативної нескінченності. Це описує вертикальну асимптоту 51 наy -осі. Крім того, деx -значення дуже великі, результат зворотної функції дуже малий.

f(10)=110=0.1f(100)=1100=0.01f(1000)=11,000=0.001

Іншими словами, оскількиx -значення стають дуже великими, результуючіy -значення прагнуть до нуля. Це описує горизонтальну асимптоту 52 наx -осі. Після побудови ряду точок можна визначити загальну форму зворотної функції.

imageedit_26_4506291341.png
Малюнок2.4.7

І область, і діапазон зворотної функції складається з усіх дійсних чисел0, крім, які можуть бути виражені за допомогою інтервальних позначень наступним чином:(,0)(0,).

Підсумовуючи, основними поліноміальними функціями є:

imageedit_30_2033746533.png

Малюнок2.4.8

Основними неполіноміальними функціями є:

imageedit_36_3252907786.png
Малюнок2.4.9

Кусково визначені функції

Кускова функція 53, або функція спліт 54, - це функція, визначення якої змінюється залежно від значення в області. Наприклад, ми можемо записати функцію абсолютного значенняf(x)=|x| як кускову функцію:

f(x)=|x|={x if x0x if x<0

В даному випадку використовуване визначення залежить від знакаx -значення. Якщоx -value позитивнеx0, то функція визначається за допомогоюf(x)=x. І якщоx -значенняx<0 від'ємне, то функція визначаєтьсяf(x)=x.

Малюнок2.4.10

Далі наведено графік двох частин на одній прямокутній координатній площині:

Малюнок2.4.11

Приклад2.4.1:

Графік:g(x)={x2 if x<0x if x0.

Рішення

У цьому випадку ми графуємо функцію квадрата над негативнимиx -значеннями та функцію квадратного кореня над додатнимиx -значеннями.

Малюнок2.4.12

Зверніть увагу на відкриту точку, яка використовується в початковій точці для функції квадратування, і замкнуту крапку, яка використовується для функції квадратного кореня. Це визначалося нерівністю, яка визначає область кожного фрагмента функції. Вся функція складається з кожного фрагмента, розміщеного на одній координатній площині.

Відповідь:

Малюнок2.4.13

При оцінці значення в області визначає відповідне визначення для використання.

Приклад2.4.2:

З огляду на функціюh, знайдітьh(5),h(0), іh(3).

Рішення

Використовуватиh(t)=7t+3 деt негативний, як зазначеноt<0.

h(t)=7t+5h(5)=7(5)+3=35+3=32

Деt більше або дорівнює нулю, використовуйтеh(t)=16t2+32t.

h(0)=16(0)+32(0)h(3)=16(3)2+32(3)=0+0=144+96=0=48

Відповідь:

h(5)=32,h(0)=0,іh(3)=48

Вправа2.4.1

Графік:f(x)={23x+1 if x<0x2 if x0.

Відповідь
Малюнок2.4.14

www.youtube.com/В/0 ПриємнийN5BLW

Визначення функції може відрізнятися протягом декількох інтервалів в області.

Приклад2.4.3:

Графік:f(x)={x3 if x<0x if 0x46 if x>4.

Рішення

У цьому випадку графуйте функцію кубінга протягом інтервалу(,0). Графік функції ідентичності протягом інтервалу[0,4]. Нарешті, графік постійної функціїf(x)=6 протягом інтервалу(4,). І тому, щоf(x)=6 деx>4, ми використовуємо відкриту точку в точці(4,6). Деx=4, ми використовуємоf(x)=x і таким чином(4,4) знаходиться точка на графіку, як зазначено замкнутою крапкою.

Відповідь:

Малюнок2.4.15

Найбільша ціла функція 55, що позначаєтьсяf(x)=[[x]], привласнює найбільше ціле число менше або рівне будь-якому дійсному числу в своїй області. Наприклад,

f(2.7)=[[2.7]]=2f(π)=[[π]]=3f(0.23)=[[0.23]]=0f(3.5)=[[3.5]]=4

Ця функція пов'язує будь-яке дійсне число з найбільшим цілим числом менше або рівним йому і не слід плутати з округленням.

Приклад2.4.4:

Графік:f(x)=[[x]].

Рішення

Якщоx є будь-яким дійсним числом, тоy=[[x]] є найбільшим цілим числом менше або дорівнюєx.

1x<0y=[[x]]=10x<1y=[[x]]=01x<2y=[[x]]=1

Використовуючи це, отримаємо наступний графік.

Відповідь:

Малюнок2.4.16

Область найбільшої цілої функції складається з усіх дійсних чисел,R а діапазон складається з безлічі цілих чиселZ. Цю функцію часто називають функцією підлоги 56 і має безліч застосувань в інформатиці.

Ключові винос

  • Ділянка точок для визначення загальної форми основних функцій. Форма, а також область і діапазон кожного повинні бути запам'ятовані.
  • Основними поліноміальними функціями є:f(x)=c,f(x)=x,f(x)=x2, іf(x)=x3.
  • Основними неполіноміальними функціями є:f(x)=|x|,f(x)=x, іf(x)=1x.
  • Функція, визначення якої змінюється в залежності від значення в області, називається кусковою функцією. Значення в домені визначає відповідне визначення для використання.

Вправа2.4.2

Зіставте графік з визначенням функції.

Малюнок2.4.17
Малюнок2.4.18
Малюнок2.4.19
Малюнок2.4.20
Малюнок2.4.21
Малюнок2.4.22
  1. f(x)=x
  2. f(x)=x2
  3. f(x)=x3
  4. f(x)=|x|
  5. f(x)=x
  6. f(x)=1x
Відповідь

1. b

3. c

5. a

Вправа2.4.3

Оцінити.

  1. f(x)=x; знайтиf(10),f(0), іf(a).
  2. f(x)=x2; знайтиf(10),f(0), іf(a).
  3. f(x)=x3; знайтиf(10),f(0), іf(a).
  4. f(x)=|x|; знайтиf(10),f(0), іf(a).
  5. f(x)=x;findf(25),f(0), іf(a) деa0.
  6. f(x)=1x; знайтиf(10),f(15), іf(a) деa0.
  7. f(x)=5; знайтиf(10),f(0), іf(a).
  8. f(x)=12; знайтиf(12),f(0), іf(a).
  9. Графікf(x)=5 і вказати його область і діапазон.
  10. Графікf(x)=9 та стан його області та діапазону
Відповідь

1. f(10)=10,f(0)=0,f(a)=a

3. f(10)=1,000,f(0)=0,f(a)=a3

5. f(25)=5,f(0)=0,f(a)=a

7. f(10)=5,f(0)=5,f(a)=5

9. Домен:R; діапазон{5}

Малюнок2.4.23

Вправа2.4.4

Функція кореня куба.

  1. 17. Знайти точки на графіку функції, визначеноїf(x)=3x withx -values у множині{8,1,0,1,8}.
  2. Знайти точки на графіку функції, визначеноїf(x)=3x withx -values у множині{3,2,1,2,3}. Скористайтеся калькулятором і округляйте до найближчої десятої.
  3. Графік функції кореня куба, визначенуf(x)=3x шляхом побудови точок, знайдених у попередніх двох вправах.
  4. Визначте область і діапазон функції кореня куба.
Відповідь

1. {(8,2),(1,1),(0,0),(1,1),(8,2)}

3.

Малюнок2.4.24

Вправа2.4.5

Знайдіть впорядковану пару, яка вказує точкуP.

1.

Малюнок2.4.25

2.

Малюнок2.4.26

3.

Малюнок2.4.27

4.

Малюнок2.4.28
Відповідь

1. (32,278)

3. (52,52)

Вправа2.4.6

Графік кусково функцій.

  1. g(x)={2 if x<0x if x0
  2. g(x)={x2 if x<03 if x0
  3. h(x)={x if x<0x if x0
  4. h(x)={|x| if x<0x3 if x0
  5. f(x)={|x| if x<24 if x2
  6. f(x)={x if x<1x if x1
  7. g(x)={x2 if x1x if x>1
  8. g(x)={3 if x1x3 if x>1
  9. h(x)={0 if x01x if x>0
  10. h(x)={1x if x<0x2 if x0
  11. f(x)={x2 if x<0x if 0x<22 if x2
  12. f(x)={x if x<1x3 if 1x<13 if x1
  13. g(x)={5 if x<2x2 if 2x<2x if x2
  14. g(x)={x if x<3|x| if 3x<1x if x1
  15. h(x)={1x if x<0x2 if 0x<24 if x2
  16. h(x)={0 if x<0x3 if 0<x28 if x>2
  17. f(x)=[[[x+0.5]]
  18. f(x)=[[x]]+1
  19. f(x)=[[0.5x]]
  20. f(x)=2[[x]]
Відповідь

1.

Малюнок2.4.29

3.

Малюнок2.4.50

5.

Малюнок2.4.51

7.

Малюнок2.4.52

9.

Малюнок2.4.53

11.

Малюнок2.4.54

13.

Малюнок2.4.55

15.

Малюнок2.4.56

17.

Малюнок2.4.57

19.

Малюнок2.4.58

Вправа2.4.7

Оцінити.

1. f(x)={x2 if x0x+2 if x>0

Знайтиf(5),f(0), іf(3).

2. f(x)={x3 if x<02x1 if x0

Знайтиf(3),f(0), іf(2).

3. g(x)={5x2 if x<1x if x1

Знайтиg(1),g(1), іg(4).

4. g(x)={x3 if x2|x| if x>2

Знайтиg(3),g(2), іg(1).

5. h(x)={5 if x<02x3 if 0x<2x2 if x2

Знайтиh(2),h(0), іh(4).

6. h(x)={3x if x0x3 if 0<x4x if x>4

Знайтиh(5),h(4), іh(25).

7. f(x)=[[x0.5]]

Знайтиf(2),f(0), іf(3).

8. f(x)=[[2x]]+1

Знайтиf(1.2),f(0.4), іf(2.6).

Відповідь

1. f(5)=25,f(0)=0, іf(3)=5

3. g(1)=7,g(1)=1, іg(4)=2

5. h(2)=5,h(0)=3, іh(4)=16

7. f(2)=3,f(0)=1, іf(3)=2

Вправа2.4.8

Оцініть заданий графікf.

1. Знайтиf(4),f(2), іf(0).

Малюнок2.4.59

2. Знайтиf(3),f(0), іf(1).

Малюнок2.4.60

3. Знайтиf(0),f(2), іf(4).

Малюнок2.4.61

4. Знайтиf(5),f(2), іf(2).

Малюнок2.4.62

5. Знайтиf(3),f(2), іf(2).

Малюнок2.4.63

6. Знайтиf(3),f(0), іf(4).

Малюнок2.4.64

7. Знайтиf(2),f(0), іf(2).

Малюнок2.4.65

8. Знайтиf(3),f(1), іf(2).

Малюнок2.4.66

9. Вартість автомобіля в доларах дається в перерахунку на кількість років з моменту придбання нового в1975:

Малюнок2.4.67

(1) Визначте вартість автомобіля в році1980.

(2) В якому році оцінюється автомобіль$9,000?

10. Вартість одиниці в доларах нестандартних ламп залежить від кількості вироблених одиниць за наступним графіком:

Малюнок2.4.68

(1) Яка вартість одиниці, якщо виготовляються250 спеціальні лампи?

(2) Який рівень виробництва мінімізує вартість одиниці?

11. Продавець автомобілів заробляє комісію на основі загального обсягу продажів щомісяцяx відповідно до функції:

(x)={0.03x if 0x<$20,0000.05x if $20,000x<$50,0000.07x if x$50,000

(1) Якщо загальний обсяг продажів продавця за місяць є$35,500, яка її комісія відповідно до функції?

(2) Щоб вийти на наступний рівень у структурі комісії, скільки більше продажів їй знадобиться?

12. Прокат$32 човна коштує одну годину, а кожна додаткова година або часткова година коштує$8. Графік вартості прокату човна і визначте вартість оренди човна на412 години.

Відповідь

1. f(4)=1,f(2)=1, іf(0)=0

3. f(0)=0,f(2)=8, іf(4)=0

5. f(3)=5,f(2)=4, іf(2)=2

7. f(2)=1,f(0)=0, іf(2)=1

9. (1)$3,000; (2)2005

11. (1)$1,775; (2)$14,500

Вправа2.4.9

  1. Поясніть починаючому студенту алгебри, що таке асимптота.
  2. Дослідіть і обговоріть різницю між функціями підлоги та стелі. Які програми ви можете знайти, які використовують ці функції?
Відповідь

1. Відповідь може відрізнятися

Виноски

43 Будь-яка функція виду,f(x)=c деc є дійсним числом.

44 Лінійна функція, визначенаf(x)=x.

45 Квадратична функція, визначенаf(x)=x2.

46 Вигнутий графік, утворений функцією квадратизації.

47 Кубічна функція, визначенаf(x)=x3.

48 Функція, визначена за допомогоюf(x)=|x|.

49 Функція, визначена командоюf(x)=x.

50 Функція, визначена за допомогоюf(x)=1x.

51 Вертикальна лінія, до якої граф стає нескінченно близьким.

52 Горизонтальна лінія, до якої графік стає нескінченно близьким, деx -значення прагнуть до±.

53 Функція, визначення якої змінюється залежно від значень у домені.

54 Термін, який використовується при зверненні до кускової функції.

55 Функція, яка присвоює будь-яке дійсне числоx найбільшому цілому числу, меншому або рівномуx позначеномуf(x)=[[x]].

56 Термін, який використовується при зверненні до найбільшої цілої функції.