Чтобы построить график функции и её обратной функции, рассмотрим каждую из заданных функций по отдельности.
1. Функция \( y = 3x - 1 \)
График функции: Это линейная функция. Для построения графика можно выбрать несколько значений \( x \):
- Если \( x = 0 \), то \( y = 3(0) - 1 = -1 \). Точка (0, -1).
- Если \( x = 1 \), то \( y = 3(1) - 1 = 2 \). Точка (1, 2).
- Если \( x = 2 \), то \( y = 3(2) - 1 = 5 \). Точка (2, 5).
Соединив эти точки, мы получим прямую линию.
Обратная функция: Чтобы найти обратную функцию, выразим \( x \) через \( y \): \[ y = 3x - 1 \implies y + 1 = 3x \implies x = \frac{y + 1}{3}. \] Это означает, что обратная функция: \[ y = \frac{x + 1}{3}. \] Это также линейная функция, и её график можно построить по тем же принципам. Например:
- Если \( x = 0 \), то \( y = \frac{0 + 1}{3} = \frac{1}{3} \). Точка (0, \( \frac{1}{3} \)).
- Если \( x = 1 \), то \( y = \frac{1 + 1}{3} = \frac{2}{3} \). Точка (1, \( \frac{2}{3} \)).
- Если \( x = 2 \), то \( y = \frac{2 + 1}{3} = 1 \). Точка (2, 1).
Эта прямая также будет пересекаться с прямой \( y = 3x - 1 \) в точке (0, -1), что иллюстрирует, как графики функций отражаются друг относительно друга через прямую \( y = x \).
2. Функция \( y = x^2 - 4 \) (для \( x \geq 0 \))
График функции: Это парабола, направленная вверх. Сначала найдем несколько значений:
- Если \( x = 0 \), то \( y = 0^2 - 4 = -4 \). Точка (0, -4).
- Если \( x = 2 \), то \( y = 2^2 - 4 = 0 \). Точка (2, 0).
- Если \( x = 3 \), то \( y = 3^2 - 4 = 5 \). Точка (3, 5).
- Если \( x = 4 \), то \( y = 4^2 - 4 = 12 \). Точка (4, 12).
График будет выглядеть как правая часть параболы, начинающаяся от точки (0, -4) и поднимающаяся вверх.
Обратная функция: Чтобы найти обратную функцию, выразим \( x \) через \( y \): \[ y = x^2 - 4 \implies y + 4 = x^2 \implies x = \sqrt{y + 4}. \] Обратная функция будет: \[ y = \sqrt{x + 4} \quad (x \geq -4). \] График этой функции начинается от точки (-4, 0) и продолжается вправо, образуя правую часть параболы, отражающуюся относительно прямой \( y = x \).
Построение графиков
Для построения графиков вы можете использовать графические программы или планиметры для визуализации, отмечая ключевые точки, которые были вычислены выше. Графики линейной функции и её обратной функции будут пересекаться на прямой \( y = x \), а также парабола с её обратной функцией будет симметрична относительно этой же прямой.
