3. Дробно-линейная функция задана уравнением: y = (2x - 5)/(x - 2)
[6]
а) приведите функцию к виду укажите асимптоты; y = (2x - 5)/(x - 2) y = n + k/(x + m) * y
b) найдите точки пересечения функции с осями координат;
с) постройте график функции.
Задача: дробно-линейная функция y = (2x − 5)/(x − 2).
Цель: понять и детально разобрать.
Часть a) Приведение к виду y = n + k/(x + m) и асимптоты
- Выполним разложение на частное:
(2x − 5)/(x − 2) = 2 + (−1)/(x − 2).
То есть y = 2 − 1/(x − 2).
- В виде y = n + k/(x + m) это эквивалентно:
y = 2 + (−1)/(x + (−2)) ⇒ n = 2, k = −1, m = −2.
- Асимптоты:
- Вертикальная: x = 2 (поскольку знаменатель обращается в нуль).
- Горизонтальная: y = 2 (при больших |x| значение стремится к 2).
Совет: центр гиперболы находится в точке пересечения асимптот, то есть в (2, 2).
Часть b) Пересечения с осями координат
- Пересечение с осью y (x = 0):
y = (2·0 − 5)/(0 − 2) = (−5)/(−2) = 5/2.
Точка: (0, 5/2).
- Пересечение с осью x (y = 0):
2x − 5 = 0 ⇒ x = 5/2.
Точка: (5/2, 0).
- Область определения: x ≠ 2.
- Область значений (range): нет y = 2, т.к. решение y = 2 не существует (2x − 5 = 2(x − 2) ⇒ −5 = −4).
Часть c) Построение графика
Описание свойств графика:
- Функция является гиперболой с центром в точке (2, 2). Асимптоты проходят через эту точку: x = 2 и y = 2.
- Две ветви:
- левая ветвь (x < 2): y > 2, стремится к +∞ при x → 2− и к 2+ при x → −∞;
- правая ветвь (x > 2): y < 2, стремится к −∞ при x → 2+ и к 2− при x → +∞.
- Промежуточные прямые точки:
- при x = 0: y = 2.5 → (0, 2.5);
- при x = 1: y = (2 − 5)/(1 − 2) = (−3)/(−1) = 3 → (1, 3);
- при x = 3: y = (6 − 5)/(3 − 2) = 1 → (3, 1);
- при x = 4: y = (8 − 5)/(4 − 2) = 3/2 = 1.5 → (4, 1.5);
- при x = 2.5: y = 0 → пересечение с осью x (правая ветвь).
- Примерная схема построения:
1) нарисуйте оси и проведите вертикальную асимптоту x = 2 и горизонтальную асимптоту y = 2;
2) отметьте центр гиперболы (2, 2);
3) нанесите найденные точки: (0, 2.5), (1, 3), (2.5, 0), (3, 1), (4, 1.5);
4) проведите плавные ветви, подходящие к асимптотам: левая ветвь над y = 2 слева от x = 2, правая ветвь под y = 2 справа от x = 2.
Итого:
- Функция в форме y = 2 − 1/(x − 2); вертикальная асимптота x = 2, горизонтальная асимптота y = 2.
- Пересечения: с осью y — (0, 5/2); с осью x — (5/2, 0).
- График — две ветви гиперболы, центр в (2, 2), левая ветвь лежит выше y = 2 (для x < 2), правая ветвь ниже y = 2 (для x > 2).