Понятие функции — одно из ключевых в математике. О нём подробно рассказано в статье «Что такое функция».
И конечно, в задачах части 2 Профильного ЕГЭ по математике без них не обойтись. А если вы выбрали технический или экономический вуз — первая же лекция по матанализу будет посвящена именно элементарным функциями и их графикам.
Но это не всё. Математические функции, изучением которых мы занимаемся, — это не что-то такое выдуманное или существующее только в замкнутом пространстве учебника. Они являются отражением реальных взаимосвязей и процессов, происходящих в природе и обществе.
Существует всего пять типов элементарных функций:
1. Степенные К этому типу относятся линейные, квадратичные, кубические, , , Все они содержат выражения вида x α .
2. Показательные Это функции вида y = a x
4. Тригонометрические В их формулах присутствуют синусы, косинусы, тангенсы и котангенсы.
Элементарными они называются потому, что из них, как из элементов, получаются все остальные, встречающиеся в школьном курсе. Например, y = x 2 · e x — произведение квадратичной и показательной функций; y = sin(a x ) — сложная функция, то есть комбинация двух функций — показательной и тригонометрической.
Графики и свойства основных элементарных функций следует знать наизусть.
1. Линейная функция y = x
2. Квадратичная парабола y = x 2
3. Функция y = x n , n — натуральное, n > 1 n — чётное n = 2, 4, 6.
n — нечётное n = 3, 5, 7.
4.Гипербола
5.
6.
Показательная функция y = a x
a > 1
0 1
0 2 + 5? Об этом — статья «Преобразования графиков функций».
Обратите внимание: уравнения, которые вы решаете, обычно относятся к одному из этих пяти типов. Для каждого типа — свои способы решения. Это и понятно: они основаны на тех или иных свойствах функций.
Почему в уравнении 3 x = 3 5 мы можем «отбросить» основания и записать, что x = 5? Да потому что показательная функция y = 3 x возрастает и каждое значение принимает только один раз.
Почему уравнение имеет бесконечно много решений, которые записываются в виде серии: , где n — целое? Потому что функция y = sinx — периодическая, то есть каждое свое значение принимает бесконечно много раз.
Зная графики элементарных функций, вы уже не запутаетесь с ОДЗ уравнений и неравенств. Вы сможете решать сложные задачи графически — а это часто во много раз легче и быстрее, чем аналитически.
Есть еще и такие уравнения, где слева и справа стоят функции разных типов. Для их решения есть графический способ, а также специальные приемы, о которых рассказывается в статье «Метод оценки».
Графики функций.
Графики функций являются одним из важнейших знаний, необходимых в учебе, наравне с таблицей умножения. Они являются фундаментом, на них все основано, из них все строится и к ним все сводится.
Таблица графиков функций.
Название функции
Формула функции
График функции
Название графика
Линейная (прямопропорциональная) функция.
Основное свойство линейных функций: приращение функции пропорционально приращению аргумента. Т.е. функция оказывается обобщением прямой пропорциональности.
Степенная функция — обратнопропорциональная — это функциональная зависимость, когда увеличение аргумента вызывает соответствующее уменьшение функции.
Функция Бесселя первого рода.
График функции Бесселя похож на синусоиду, колебания которой затухают пропорционально , хотя на самом деле нули функции расположены не периодично.
Квадратичная функция — парабола.
Большинство свойств квадратичной функции связаны с значением дискриминанта.
Квадратичная функция.
Общий случай квадратичной зависимости: коэффициент a — произвольное действительное число не равное нулю (a принадлежит R, a ≠ 0), b, c — любые действительные числа.
Степенная функция — это функция y=x a , где a — некоторое вещественное число. К степенным часто относят и функцию вида y=kx a , где k — некоторый (ненулевой) коэффициент.
Степенная функция — корень квадратный.
Самый простой случай для дробной степени (x 1/2 = √x).
Степенная — обратная пропорциональность.
Самый простой случай для целой отрицательной степени (1/x = x -1 ) — обратно-пропорциональная зависимость. Здесь k = 1.
Показательная функция — математическая функция f (x) = a x , где a называется основанием степени, а x — показателем степени.
Показательная функция.
Показательная функция определена для a > 0 и a ≠ 1. Графики функции существенно зависят от значения параметра a. Здесь пример для y = 2 x (a = 2 > 1).
1″ longdesc=»График показательной функции а>1″ src=»https://www.calc.ru/imgs/articles3/16/87/964599587e5e40d85067.63997678.jpg» style=»height:154px; width:200px» title=»График показательной функции а>1″ />
График показательной функции а>1
Показательная функция.
Показательная функция определена для a > 0 и a ≠ 1. Графики функции существенно зависят от значения параметра a. Здесь пример для y = 0,5 x (a = 1/2 x
График показательной функции 0
Логарифмическая функция.
График любой логарифмической функции проходит через точку (1;0).
Логарифмическая функция.
Логарифмы определены для a > 0 и a ≠ 1. Графики функции сильно связаны со значением параметра a. Здесь пример для y = log2x (a = 2 > 1).
График логарифмической функции — логарифм по основанию а>1
Синус.
Синусоида — периодическая функция с периодом Т = 2π
Косинус.
Тригонометрическая функция косинус. Графики у = sinx и у = cosx сдвинуты по оси х на .
Тангенс.
Тригонометрическая функция тангенс. Точки разрыва при х = (2k -1), где k = 0, ±1, ±2. Вертикальные асимптоты в этих точках.
Гиперболический синус — это элементарная функция, выражающаяся через экспоненту и тесно связанная с ее тригонометрическими функциями.
Гиперболический косинус — это элементарная функция, выражающаяся через экспоненту и тесно связанная с ее тригонометрическими функциями.
Гиперболический тангенс — это элементарная функция, выражающаяся через экспоненту и тесно связанная с ее тригонометрическими функциями.
Гиперболический котангенс — это элементарная функция, выражающаяся через экспоненту и тесно связанная с ее тригонометрическими функциями.
Гиперболический секанс — это элементарная функция, выражающаяся через экспоненту и тесно связанная с ее тригонометрическими функциями.
Гиперболический косеканс — это элементарная функция, выражающаяся через экспоненту и тесно связанная с ее тригонометрическими функциями.
Алгебра. Урок 5. Графики функций
Смотрите бесплатные видео-уроки на канале Ёжику Понятно по теме “Графики функций”.
Видео-уроки на канале Ёжику Понятно. Подпишись!
Содержание страницы:
Декартова система координат
Функция
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.
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 .
Если a 0 , прямая будет проходить через II и IV координатные четверти.
b – точка пересечения прямой с осью y .
Если a = 0 , функция принимает вид 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».
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 :
Коэффициент a указывает на то, куда направлены ветки параболы.
Если a > 0 , ветки параболы направлены вверх.
Если a 0 , ветки параболы направлены вниз.
Коэффициент c указывает, в какой точке парабола пересекает ось y .
Коэффициент b помогает найти x в – координату вершины параболы.
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.
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.
Если k 0, ветви гиперболы проходят через II и IV четверти.
Чем меньше абсолютная величина коэффиента k (коэффициент k без учета знака), тем ближе ветви гиперболы к осям x и y .
Квадратный корень
Функция y = x имеет следующий график:
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:
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:
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.
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.
Задание №11 из ОГЭ 2020. Типовые задачи и принцип их решения.
, 
, 
Все они содержат выражения вида x α .
, где n — целое? Потому что функция y = sinx — периодическая, то есть каждое свое значение принимает бесконечно много раз.
.
(2k -1), где k = 0, ±1, ±2. Вертикальные асимптоты в этих точках.
