eg1-3.1· Глава 3: Функции и анализ· ~14 мин

Функции и графики

Область определения, чётные/нечётные функции, нули, парабола и преобразования графиков.

Область определения функции — это множество всех допустимых значений аргумента (xx); например, для y=x2y = \sqrt{x - 2} выполняется x20x - 2 \ge 0, то есть область определения [2;+)[2; +\infty). Функция чётная, если f(x)=f(x)f(-x) = f(x), и нечётная, если f(x)=f(x)f(-x) = -f(x).

Абсцисса вершины параболы y=ax2+bx+cy = ax^2 + bx + c равна x0=b2ax_0 = -\frac{b}{2a}, а ось симметрии — прямая x=x0x = x_0. При преобразованиях графиков y=f(xa)+by = f(x - a) + b означает сдвиг графика f(x)f(x) на aa единиц вправо и на bb единиц вверх.

📌Пример

Например, для y=x24x+3y = x^2 - 4x + 3: x0=421=2x_0 = -\frac{-4}{2 \cdot 1} = 2, y0=48+3=1y_0 = 4 - 8 + 3 = -1, вершина (2;1)(2; -1).

Графики

Графики функций y = x² (парабола), y = 2x − 1 (прямая) и y = |x|
Графики функций y = x² (парабола), y = 2x − 1 (прямая) и y = |x|

Ключевые термины

Область определенияМножество всех допустимых значений аргумента (xx): знаменатель 0\neq 0, подкоренное выражение 0\ge 0, аргумент логарифма >0> 0.
Чётная функцияФункция, при которой f(x)=f(x)f(-x) = f(x); её график симметричен относительно оси OyOy.
Нечётная функцияФункция, при которой f(x)=f(x)f(-x) = -f(x); её график симметричен относительно начала координат.
Нули функцииКорни уравнения f(x)=0f(x) = 0, то есть абсциссы точек пересечения графика с осью OxOx.
Вершина параболыДля y=ax2+bx+cy = ax^2 + bx + c — точка с абсциссой x0=b2ax_0 = -\frac{b}{2a} и ординатой y0=f(x0)y_0 = f(x_0).
Обратная функцияФункция, получаемая из y=f(x)y = f(x) путём замены xx и yy местами и выражения yy.
Условия на область определения
ВыражениеУсловиеПример
1xa\frac{1}{x-a}xa0x - a \neq 01x3\frac{1}{x-3}: x3x \neq 3
g(x)\sqrt{g(x)}g(x)0g(x) \ge 0x5\sqrt{x-5}: x5x \ge 5
log(g(x))\log(g(x))g(x)>0g(x) > 0lg(x24)\lg(x^2-4): x24>0x^2 - 4 > 0

В сложном выражении все условия должны выполняться одновременно (берётся пересечение).

Парабола y=ax2+bx+cy = ax^2 + bx + c
СвойствоФормула / правило
Абсцисса вершиныx0=b2ax_0 = -\frac{b}{2a}
Ось симметрииx=x0x = x_0
Ветвиa>0a > 0 — вверх, a<0a < 0 — вниз
Сумма корнейx1+x2=bax_1 + x_2 = -\frac{b}{a}
Произведение корнейx1x2=cax_1 \cdot x_2 = \frac{c}{a}

При a>0a > 0 значение y0y_0 является минимумом, при a<0a < 0 — максимумом.

Наибольшее значение параболы: y=x2+8x7y = -x^2 + 8x - 7
  1. 1Абсцисса вершины: x0=b2a=82(1)=4x_0 = -\frac{b}{2a} = -\frac{8}{2 \cdot (-1)} = 4.
  2. 2Ордината вершины: y0=(4)2+847=16+327=9y_0 = -(4)^2 + 8 \cdot 4 - 7 = -16 + 32 - 7 = 9.
  3. 3Вывод: Так как a<0a < 0, вершина является максимумом: наибольшее значение равно 99.
Сложная область определения: y=x+4x2y = \frac{\sqrt{x+4}}{x-2}
  1. 1Условие подкоренного выражения: x+40x + 4 \ge 0, то есть x4x \ge -4.
  2. 2Условие знаменателя: x20x - 2 \neq 0, то есть x2x \neq 2.
  3. 3Объединяем условия: x4x \ge -4 и x2x \neq 2 одновременно: [4;2)(2;+)[-4; 2) \cup (2; +\infty).
  4. 4Вывод: Область определения [4;2)(2;+)[-4; 2) \cup (2; +\infty).
🚫Частая ошибка

Для f(x)=x2+5f(x) = -x^2 + 5 при вычислении f(2)f(2) сначала возведите в квадрат: (22)+5=4+5=1-(2^2) + 5 = -4 + 5 = 1. Ошибка — забыть знак минус и написать 99 или посчитать (2+5)=3(-2+5)=3.

⚠️Внимание

В неравенстве типа 82x0\sqrt{8 - 2x} \ge 0 с отрицательным коэффициентом при делении 2x8-2x \ge -8 знак неравенства меняется на противоположный: x4x \le 4.

⚠️Внимание

Подкоренное выражение 0\ge 0 (граница включается, квадратная скобка), а аргумент логарифма строго >0> 0 (граница не включается, круглая скобка).

💡Заметка

Следите за знаком в формуле абсциссы вершины: x0=b2ax_0 = -\frac{b}{2a}. Для y=x2+6x+2y = x^2 + 6x + 2 получаем x0=62=3x_0 = -\frac{6}{2} = -3, а не +3+3.

💡Заметка

У нечётной функции f(x)=f(x)f(-x) = -f(x), поэтому f(0)=0f(0) = 0; у чётной функции f(x)=f(x)f(-x) = f(x), то есть f(2)=f(2)f(2) = f(-2).

Правила

  1. 1Область определения: знаменатель 0\neq 0, подкоренное выражение 0\ge 0, аргумент логарифма >0> 0.
  2. 2Чётная функция: f(x)=f(x)f(-x) = f(x) (график симметричен относительно оси OyOy); нечётная функция: f(x)=f(x)f(-x) = -f(x) (симметрична относительно начала координат).
  3. 3Нули функции — корни уравнения f(x)=0f(x) = 0 (абсциссы точек пересечения графика с осью OxOx).
  4. 4Парабола y=ax2+bx+cy = ax^2 + bx + c: абсцисса вершины x0=b2ax_0 = -\frac{b}{2a}, ось симметрии x=x0x = x_0; при a>0a > 0 ветви направлены вверх, при a<0a < 0 — вниз.
  5. 5Преобразования: y=f(xa)y = f(x - a) — сдвиг на aa единиц вправо, y=f(x)+by = f(x) + b — сдвиг на bb единиц вверх, y=f(x)y = -f(x) — симметрия относительно оси OxOx, y=f(x)y = f(-x) — симметрия относительно оси OyOy.

Тренировка

15 лёгких · 15 средних · 15 сложных

В каждом тесте — 10 случайных вопросов