Меню

Построить график функции путем сдвигов и деформаций

Преобразование графиков функций

В этой статье мы расскажем об основных преобразованиях графиков функций. Что нужно сделать с формулой функции, чтобы сдвинуть ее график по горизонтали или по вертикали. Как задать растяжение графика по горизонтали или вертикали. Как отразить график относительно оси Х или Y.

Но конечно, не только для того, чтобы сдать ЕГЭ. Первая лекция на первом курсе технического или экономического вуза посвящена функциям и графикам. Первые зачеты в курсе матанализа связаны с функциями и графиками.

Начнем со сдвигов графиков по Х и по Y.

Сдвиг по горизонтали.

Пусть функция задана формулой и Тогда график функции сдвинут относительно исходной на а вправо. График функции сдвинут относительно исходной на а влево.

1. Сдвиг по вертикали.

Пусть функция задана формулой и С — некоторое положительное число. Тогда график функции сдвинут относительно исходного на С вверх. График функции сдвинут относительно исходного на С вниз.

Теперь растяжение графика. Или сжатие.

2. Растяжение (сжатие) по горизонтали.

3. Растяжение (сжатие) по вертикали

И отражение по горизонтали.

4. Отражение по горизонтали

График функции симметричен графику функции относительно оси Y.

5. Отражение по вертикали.

График функции симметричен графику функции относительно оси Х.

Друзья, не возникло ли у вас ощущения, что вы все это где-то видели? Да, наверняка видели, если когда-либо редактировали изображения в графическом редакторе на компьютере. Изображение можно сдвинуть (по горизонтали или вертикали). Растянуть (по горизонтали или вертикали). Отразить. И все это мы делаем с графиками функций.

6. Графики функций и

На рисунке изображен график функции Она специально взята такая — несимметричная относительно нуля.

Построим график функции

Конечно же, мы пользуемся определением модуля.

Это мы и видим на графике. Для неотрицательных значений х график остался таким же, как был. А вместо каждого отрицательного х мы взяли противоположное ему положительное число. И поэтому вся та часть графика функции, что лежала слева от оси Х, заменилась на зеркально отраженную правую часть графика.

Теперь график функции Вы уже догадались, что будет. Вся часть графика, лежащая ниже оси Х, зеркально отражается в верхнюю полуплоскость. А верхняя часть графика, лежащая выше оси Х, остается на месте.

Вот самые простые задачи на преобразование графиков.

1. Построим график функции

Это квадратичная парабола, сдвинутая на 3 влево по x и на 1 вниз по y.

Вершина в точке

2. Построим график функции

Выделим полный квадрат в формуле.

Обратите внимание: график функции пересекает ось y в точке На нашем графике это точка

Источник

Растяжение и сжатие графиков функций

Список функций, изученных в 7 и 8 классе

Растяжение и сжатие графика по оси OX

Сравним графики пар функций, которые в общем виде можно записать так:

Читайте также:  Как построить красивый дом в майнкрафте с командным блоком

$y_2 = y_1 при x_2 = \frac<1> <2>x_1$

График сжимается в 2 раза по оси OX

График сжимается в 2 раза по оси OX

$y_2=y_1 при x_2 = \frac<1> <2>x_1$

График сжимается в 2 раза по оси OX

Теперь сравним пары функций с делением на p:

$ y_2 = f \left(\frac<2>\right) = \left(\frac<2>\right)^2 = \frac <4>$

$y_2 = y_1 при x_2 = 2x_1$

График растягивается в 2 раза по оси OX

$y_2 = f \left(\frac<2>\right) = \frac<4> = \frac<8>$

$ y_2 = y_1 при x_2 = 2x_1$

График растягивается в 2 раза по оси OX

$y_2=y_1 при x_2 = 2x_1$

График растягивается в 2 раза по оси OX

При сравнении графиков двух функций

график второй функции сжимается в p раз по оси OX по сравнению с графиком первой функции.

При сравнении графиков двух функций

график второй функции растягивается в p раз по оси OX по сравнению с графиком первой функции.

Заметим, что данные утверждения справедливы не только для рассмотренных функций, но и для любых других (синусов, косинусов, логарифмов и т.п.)

Растяжение и сжатие графика по оси OY

Сравним графики пар функций, которые в общем виде можно записать так:

$y_2 = 2y_1 при x_2 = x_1$

График растягивается в 2 раза по оси OY

$ y_2 = 2y_1 при x_2 = x_1$

График растягивается в 2 раза по оси OY

$y_2 = 2f(x) = 2\sqrt$

$y_2 = 2y_1 при x_2 = x_1$

График растягивается в 2 раза по оси OY

Теперь сравним пары функций с делением на A:

$y_2 = \frac<1><2>y_1 при x_2 = x_1$

График сжимается в 2 раза по оси OY

$ y_2 = \frac<1><2>y_1 при x_2 = x_1$

График сжимается в 2 раза по оси OY

$y_2 = \frac<1><2>y_1 при x_2 = x_1$

График сжимается в 2 раза по оси OY

При сравнении графиков двух функций

график второй функции растягивается в A раз по оси OY по сравнению с графиком первой функции.

При сравнении графиков двух функций

график второй функции сжимается в A раз по оси OY по сравнению с графиком первой функции.

Заметим, что данные утверждения справедливы не только для рассмотренных функций, но и для любых других (синусов, косинусов, логарифмов и т.п.)

Примеры

Пример 1. Постройте в одной координатной плоскости графики функций:

Пример 2*. Постройте в одной координатной плоскости графики функций:

Источник

Растяжение и сжатие графиков. Параллельный перенос графиков функций

Разделы: Математика

ЦЕЛИ: 1) рассмотреть графики функций y=f(x), y=kf(x), y=f(x)+n, y=f(x-m) и y=f(x-m)+n и их свойства, используя ПК и программу Advanced Grapher;

2)расширить представления о преобразованиях графиков более сложных функций;

3)способствовать развитию у учащихся навыков чтения графиков и построения графиков функций.

I. Новый материал – объяснительная лекция.

Графики функций широко используются в различных областях инженерных знаний, поэтому умение строить, “читать”, прогнозировать их “поведение” имеют огромную роль в практической деятельности инженерных работников, гидро, метеорологов и людей других “математических” специальностей.

Читайте также:  Как построить дом дешево и быстро самому проекты газосиликатный

Выясним, какая связь существует между графиками функций y = f(x) и y = kf(x), где k-число, не равное нулю.

Пусть графиком функции y = f(x), область определения которой- промежуток[-2;4],является кривая, изображённая на рис.1а f(x) = x(x-3)(x+1).

Рассмотрим теперь случай, когда О 0, а затем отобразить его симметрично относительно оси Х.

Выясним, как связаны между собой графики функций y = f(x) и y = f(x)+n, где n –произвольное число.

Рассматривать будем попарно графики функций у и у(рис.2а), у и y(рис.2б), у и y(рис.2в), у и y(рис.2г).

Моментальное построение графика каждой из выше указанных функций даст возможность сделать вывод, что график функции y = f(x) + n можно получить из графика функции y = f(x) с помощью сдвига вдоль оси Y на n единиц вверх, если n>0, или на единиц вниз, если n 0, или на единиц влево, если m

Д: Любая точка графика y = f(x)+2 с абсциссой X находится на 2 единицы “выше”, чем точка графика y = f(x) с той же самой абсциссой; а график функции y = f(x)+2 можно получить из графика y = f(x) параллельным переносом вдоль оси ординат на 2 единицы “вверх”.

1. Заданы функции y = f(x) и y = f(x) – 3. заполните таблицу значений этих функций и сделайте вывод о взаимном расположении точек данных функций и их графиков:

Д: Любая точка графика y = f(x)-3 с абсциссой X находится на 3 единицы “ниже”, чем точка графика y = f(x) с той же самой абсциссой; а график функции y=f(x)-3 можно получить из графика y = f(x) параллельным переносом вдоль оси ординат на 3 единицы “вниз”.

У: С помощью какого преобразования можно получить график функции y = f(x)+a, а0 из графика функции y = f(x).

Д: Обобщённый вывод (записать в тетрадь): График функции y1= f(x)+a, а0 можно получить из графика функции y = f(x) параллельным переносом вдоль оси ординат на единиц “вниз”, если а 0.

У: Пусть даны графики функций y = f(x) и y = f(x)+7. Известно, что один из них проходит через начало координат. Определите точку пересечения другого графика с осью ординат.

Д: A (0;7) или А (0;-7).

У: Пусть даны графики функций y = f(x) и y = f(x)+c. Известно, что один из них проходит через точку А(-11;231) и другой через точку А (-11;132). Найдите все возможные значения С.

2. Постройте графики функций, используя известный график y = kx:

a) y = x-4 ; б) у = x+1; в) у = 2 x-1.

2. Постройте графики функций, используя известный график y = kx:

У: Изобразите на координатной плоскости заданные точки и определите, используя обороты “левее на …” и “правее на …” взаимное расположение следующих точек:

а) А (-1;7) и А (6;7) б) С (8;-6) и С (14;-6) в) В (2;3) и В (-2;3) г) Д (-13;_4) и Д (-3;-4).

У: Как найти расстояние между точками, имеющими одинаковые абсциссы? Закончите предложение: “Если точки имеют одинаковые абсциссы, то расстояние между ними равно…”

4. Заданы функции y=f(x), y= f(x+2) и y= f(x-3). Заполните таблицу значений этих функций:

У: Как взаимно расположены точки графиков функций y = f(x) и y = f(x+2)?

Каким образом можно получить график функции y= f(x+2) из графика функции y = f(x)?

Д: Любая точка графика y= f(x+2) с абсциссой х-2 находится на 2 единицы “левее”, чем точка графика y=f(x) с абсциссой х, а график функции y= f(x+2) можно получить из графика y = f(x), “сдвинув” его на 2 единицы влево вдоль оси абсцисс.

У: Как взаимно расположены точки графиков функций y = f(x) и y= f(x-3)?

Каким образом можно получить график функции y= f(x-3) из графика функции y = f(x)?

Д: Любая точка графика y= f(x-3) с абсциссой х+3 находится на 3 единицы “правее”, чем точка графика y = f(x) с абсциссой х, а график функции y= f(x-3) можно получить из графика функции y = f(x) “сдвинув” его на 3 единицы вправо вдоль оси абсцисс.

У: Попытайтесь сделать вывод о том как можно получить график функции y= f(x+а) из графика функции y = f(x)?

Д: График функции y= f(x+а) можно получить из графика функции y = f(x), “сдвинув” его на единиц вправо вдоль оси абсцисс, если а 0.

У: Пусть даны графики функций y = f(x) и y= f(x+7). Известно, что один из них проходит через начало координат. Какую точку пересечения графика с осью абсцисс можно указать наверняка?

У: Опишите как расположены относительно друг друга графики функций (задания 5-9 выполнены на карточках-распечатках, ответы в устной форме):

5. y = f(x-2) и y = f(x+7).

6. y = f(2x) и y = f(2x-4).

7. y = f(2x) и y = f(2x+1).

8. y = f(0,5x) и y = f(0,5x-4).

(все задания выполнены на карточках-распечатках, ответы см. в приложении 2)

10. Постройте графики функций, используя программу Advanced Grapher :

а) у = (x-4). б) у = (x+2).

11. Пусть дан график функции y=f(x). Как получить график функции y = f(x+3)-4?

12. Постройте графики функций, используя программу Advanced Grapher:

а) у = -4; б) у = (x+3)-4.

10. Постройте графики функций, используя программу Advanced Grapher :

11. Пусть дан график функции y=f(x). Как получить график функции y = f(x-5)+2?

12. Постройте графики функций, используя программу Advanced Grapher:

а) у =+2; б) у =(x-5)+2.

10. Постройте графики функций, используя программу Advanced Grapher :

11. Пусть дан график функции y = f(x). Как получить график функции y = f(x+1)+3?

12. Постройте графики функций, используя программу Advanced Grapher:

а) у =+3; б) у = (x+1)+3.

10. Постройте графики функций, используя программу Advanced Grapher :

11. Пусть дан график функции y=f(x). Как получить график функции y = f(x-2)-1?

12. Постройте графики функций, используя программу Advanced Grapher:

а) у =-1; б) у = (x-2)-1.

Источник

Adblock
detector