Краткий ответ
Проект строится по одному универсальному плану: для каждой формулы описываешь область определения → область значений → график → нули и знак → монотонность → чётность → наибольшее/наименьшее значение. Ниже — готовые характеристики всех четырёх функций и сводная таблица для оформления.
Ключевой шаг: план характеристики любой функции
- \(D(y)\) — какие \(x\) можно подставить (корень из отрицательного нельзя, делить на 0 нельзя).
- \(E(y)\) — какие \(y\) получаются.
- График — название линии и 3–4 «опорные» точки.
- Нули: \(y=0\) при каких \(x\); где \(y>0\), где \(y<0\).
- Монотонность: где возрастает, где убывает.
- Чётность: проверить \(y(-x)=y(x)\) (чётная) или \(y(-x)=-y(x)\) (нечётная).
- \(y_{\min}\), \(y_{\max}\) — есть ли они.
1. Функция \(y=x^2\)
- \(D(y)=(-\infty;+\infty)\) — возводить в квадрат можно любое число.
- \(E(y)=[0;+\infty)\) — квадрат не бывает отрицательным.
- График — парабола, ветви вверх, вершина \((0;0)\); проходит через \((1;1)\), \((-1;1)\), \((2;4)\).
- Нуль: \(y=0\) только при \(x=0\); при \(x\neq 0\) имеем \(y>0\).
- Убывает на \((-\infty;0]\), возрастает на \([0;+\infty)\).
- Чётная: \(y(-x)=(-x)^2=x^2=y(x)\) — график симметричен относительно оси \(Oy\).
- \(y_{\min}=0\) при \(x=0\); наибольшего значения нет (не ограничена сверху).
2. Функция \(y=x^3\)
- \(D(y)=(-\infty;+\infty)\), \(E(y)=(-\infty;+\infty)\) — куб любого числа даёт любое число.
- График — кубическая парабола, проходит через \((0;0)\), \((1;1)\), \((-1;-1)\), \((2;8)\).
- Нуль: \(y=0\) при \(x=0\); \(y>0\) при \(x>0\), \(y<0\) при \(x<0\).
- Возрастает на всей области определения \((-\infty;+\infty)\).
- Нечётная: \(y(-x)=(-x)^3=-x^3=-y(x)\) — симметрия относительно начала координат.
- Ни наибольшего, ни наименьшего значения нет; \(y_{\min}\) и \(y_{\max}\) не существуют.
3. Функция \(y=\sqrt{x}\)
- \(D(y)=[0;+\infty)\) — подкоренное выражение неотрицательно.
- \(E(y)=[0;+\infty)\) — арифметический корень неотрицателен.
- График — ветвь параболы (правая), точки \((0;0)\), \((1;1)\), \((4;2)\), \((9;3)\).
- Нуль: \(y=0\) при \(x=0\); при \(x>0\) имеем \(y>0\).
- Возрастает на всей области определения \([0;+\infty)\).
- Ни чётная, ни нечётная: область определения не симметрична относительно нуля, \(y(-x)\) вообще не определено.
- \(y_{\min}=0\) при \(x=0\); наибольшего нет.
- Связь с предыдущей темой: на промежутке \([0;+\infty)\) функции \(y=x^2\) и \(y=\sqrt{x}\) взаимно обратны, их графики симметричны относительно прямой \(y=x\).
4. Функция \(y=|x|\)
- \(D(y)=(-\infty;+\infty)\), \(E(y)=[0;+\infty)\).
- График — «уголок»: два луча \(y=x\) при \(x\ge 0\) и \(y=-x\) при \(x<0\); вершина \((0;0)\).
- Нуль: \(y=0\) при \(x=0\); при \(x\neq0\) имеем \(y>0\).
- Убывает на \((-\infty;0]\), возрастает на \([0;+\infty)\).
- Чётная: \(|-x|=|x|\).
- \(y_{\min}=0\) при \(x=0\); наибольшего нет.
- Полезный факт: \(|x|=\sqrt{x^2}\) — так модуль связывается с корнем.
Сводная таблица (вставляй в проект)
| Свойство | \(y=x^2\) | \(y=x^3\) | \(y=\sqrt{x}\) | \(y=\lvert x\rvert\) |
|---|---|---|---|---|
| \(D(y)\) | \((-\infty;+\infty)\) | \((-\infty;+\infty)\) | \([0;+\infty)\) | \((-\infty;+\infty)\) |
| \(E(y)\) | \([0;+\infty)\) | \((-\infty;+\infty)\) | \([0;+\infty)\) | \([0;+\infty)\) |
| График | парабола | кубическая парабола | ветвь параболы | «уголок» из двух лучей |
| Нуль | \(x=0\) | \(x=0\) | \(x=0\) | \(x=0\) |
| Монотонность | убыв. на \((-\infty;0]\), возр. на \([0;+\infty)\) | возрастает везде | возрастает везде | убыв. на \((-\infty;0]\), возр. на \([0;+\infty)\) |
| Чётность | чётная | нечётная | ни чётная, ни нечётная | чётная |
| \(y_{\min}\) | \(0\) при \(x=0\) | нет | \(0\) при \(x=0\) | \(0\) при \(x=0\) |
Проверка результата
- Подстановка точек. Для каждой формулы возьми \(x=1\) и \(x=4\): \(1^2=1\), \(4^2=16\); \(\sqrt1=1\), \(\sqrt4=2\); \(|{-4}|=4\). Точки таблицы сходятся — характеристики записаны верно.
- Проверка чётности — всегда через определение. Например, для \(y=x^3\): \(y(-2)=-8=-y(2)\) → нечётная. Для \(y=\sqrt{x}\) подставить \(-x\) нельзя — сразу вывод «ни чётная, ни нечётная».
- Проверка \(E(y)\). Если на графике нет точек ниже оси \(Ox\) (парабола, корень, модуль) — область значений начинается с 0.
- Связка «чётность ↔ симметрия». Чётная → симметрия относительно \(Oy\); нечётная → относительно точки \((0;0)\).
Вывод для проекта
Все четыре функции — «кирпичики» школьной алгебры: \(y=x^2\) и \(y=\sqrt{x}\) — взаимно обратная пара, \(y=x^3\) — пример нечётной функции, возрастающей всюду, \(y=|x|\) — кусочная функция, которую удобно записывать через \(\sqrt{x^2}\). Их свойства (особенно монотонность и чётность) дальше используются при решении уравнений и построении более сложных графиков.