Объяснение преобразований функций
Я рассматриваю несколько уравнений: \(y=2^{-x}\), \(y=3^{x+1}\), \(y=2\cdot10^x\), \(y=2^x+2^{x-1}\) и \(y=-3^{-x}\), среди прочих. Для первого график \(y=2^{-x}\) убывает и имеет горизонтальную асимптоту \(y=0\). Второе, \(y=3^{x+1}\), сдвигает график \(y=3^x\) на одну единицу влево. Третье, \(y=2\cdot10^x\), растягивает график \(y=10^x\) по вертикали в 2 раза. Мне нужно уточнить, как каждое преобразование влияет на графики.
Решение уравнений для различных значений
Я работаю с несколькими уравнениями, начиная с 3 \(2*10^x\). Для значений \(x\), равных -2, -1, 0 и 1, я получаю результаты вроде 0.02, 0.2, 2 и 20. Затем, для 4 \(3*2^{x-1}\), выбирая значения \(x\) от -1 до 2, я получаю значения от 0.75 до 6.
Далее я рассматриваю 5 \(-3^{-x}\), получая числа от -9 до -1/9. Наконец, для 6 \(4^{x-2}\) я могу использовать значения от 0 до 4; для всех функций горизонтальная асимптота находится на уровне \(y=0\).
Краткий ответ
Для построения нанесите указанные точки и соедините их плавной экспоненциальной кривой. У всех графиков горизонтальная асимптота — \(y=0\).
\(\displaystyle y=2^{-x}=\left(\frac12\right)^x\) — убывает:
\[ (-2;4),\;(-1;2),\;(0;1),\;(1;\tfrac12),\;(2;\tfrac14). \]\(\displaystyle y=3^{x+1}\) — график \(y=3^x\), сдвинутый на 1 влево:
\[ (-2;\tfrac13),\;(-1;1),\;(0;3),\;(1;9). \]\(\displaystyle y=2\cdot10^x\) — график \(y=10^x\), растянутый по вертикали в 2 раза:
\[ (-1;\tfrac15),\;(0;2),\;(1;20). \]\[ y=2^x+2^{x-1}=2^x+\frac12\,2^x=\frac32\,2^x. \] Это график \(y=2^x\), растянутый по вертикали в \(\frac32\) раза:
\[ (-1;\tfrac34),\;(0;\tfrac32),\;(1;3),\;(2;6). \]\(\displaystyle y=-3^{-x}\) — график \(y=3^x\), отражённый сначала относительно оси \(Oy\), затем относительно оси \(Ox\):
\[ (-2;-9),\;(-1;-3),\;(0;-1),\;(1;-\tfrac13),\;(2;-\tfrac19). \] График расположен ниже оси \(Ox\) и возрастает.\(\displaystyle y=4^{x-2}\) — график \(y=4^x\), сдвинутый на 2 единицы вправо:
\[ (1;\tfrac14),\;(2;1),\;(3;4),\;(4;16). \]
Как распознавать преобразования
- \(y=a^{x+c}\) — сдвиг графика на \(c\) единиц влево;
- \(y=a^{x-c}\) — сдвиг на \(c\) единиц вправо;
- \(y=k\cdot a^x\) — растяжение или сжатие по вертикали;
- знак «−» перед функцией отражает график относительно оси \(Ox\);
- замена \(x\) на \(-x\) отражает график относительно оси \(Oy\).
Проверка: у функций 1–4 и 6 значения положительны, а у функции 5 — отрицательны; это соответствует полученным точкам и графикам.