Сверь числа и знаки с фото.
- Какие преобразования надо выполнить, чтобы: а) из графика функции \(y = x^{3}\) получить графики функций \(y = -x^{3}\), \(y = (x - 3)^{3}\), \(y = x^{3} + 4\); б) из графика функции \(y = \sqrt{x}\) получить графики функций \(y = -\sqrt{x}\), \(y = \sqrt{x + 5}\), \(y = \sqrt{x} - 1\)?
- Постройте в одной координатной плоскости графики функций: \(y = |x|\), \(y = |x - 4|\), \(y = |x - 4| - 3\).
- Постройте график функции: а) \(f(x) = |x^{2} - 2x|\); б) \(f(x) = x^{2} - 2|x|\).
На фото три задания — 234, 235 и 236. Ниже — краткий ответ и принцип построения.
Краткий ответ
234.
а) \(y=-x^3\) — отражение \(y=x^3\) относительно оси \(Ox\); \(y=(x-3)^3\) — сдвиг вправо на 3; \(y=x^3+4\) — сдвиг вверх на 4.
б) \(y=-\sqrt{x}\) — отражение \(y=\sqrt{x}\) относительно \(Ox\); \(y=\sqrt{x+5}\) — сдвиг влево на 5; \(y=\sqrt{x}-1\) — сдвиг вниз на 1.
235. Это три «уголка» с вершинами \((0;0)\), \((4;0)\) и \((4;-3)\).
236.
а) График \(y=|x^2-2x|\): часть параболы ниже оси \(Ox\) отражается вверх.
б) График \(y=x^2-2|x|\) симметричен относительно оси \(Oy\); это «W»-образная кривая с минимумами в \((-1;-1)\) и \((1;-1)\).
234. Преобразования графиков
Общие правила для \(a>0\):
- \(f(x-a)\) — сдвиг вправо на \(a\);
- \(f(x+a)\) — сдвиг влево на \(a\);
- \(f(x)+b\) — сдвиг вверх на \(b\);
- \(f(x)-b\) — сдвиг вниз на \(b\);
- \(-f(x)\) — отражение относительно оси \(Ox\).
а) Из \(y=x^3\)
\[
y=-x^3
\]
Отражение графика \(y=x^3\) относительно оси \(Ox\).
Для кубической функции тот же график можно получить и отражением относительно \(Oy\), так как \((-x)^3=-x^3\).
\[ y=(x-3)^3 \] Сдвиг графика \(y=x^3\) вправо на 3 единицы.
\[ y=x^3+4 \] Сдвиг графика \(y=x^3\) вверх на 4 единицы.
б) Из \(y=\sqrt{x}\)
\[ y=-\sqrt{x} \] Отражение графика \(y=\sqrt{x}\) относительно оси \(Ox\).
\[ y=\sqrt{x+5} \] Сдвиг графика \(y=\sqrt{x}\) влево на 5 единиц: точка \((0;0)\) переходит в \((-5;0)\).
\[ y=\sqrt{x}-1 \] Сдвиг графика \(y=\sqrt{x}\) вниз на 1 единицу.
235. Три графика в одной плоскости
Строим график \(y=|x|\), затем его сдвигаем.
\(y=|x|\) — «уголок» с вершиной \((0;0)\), ветви идут вверх.
\(y=|x-4|\) — тот же график, сдвинутый вправо на 4.
Вершина: \((4;0)\).
Дополнительные точки: \((2;2)\), \((6;2)\).\(y=|x-4|-3\) — график \(y=|x-4|\), сдвинутый вниз на 3.
Вершина: \((4;-3)\).
Точки для построения:
\[ (1;0),\quad (4;-3),\quad (7;0). \] То есть график пересекает ось \(Ox\) в точках \(x=1\) и \(x=7\).
236. Построение графиков с модулем
а) \(f(x)=|x^2-2x|\)
Сначала раскрываем модуль:
\[ f(x)=|x(x-2)|= \begin{cases} x^2-2x, & x\le 0 \text{ или } x\ge 2,\\ -x^2+2x, & 0\le x\le 2. \end{cases} \]
Как построить:
- Берём параболу \(y=x^2-2x\).
- На промежутке \(0<x<2\) она находится ниже оси \(Ox\), поэтому эту часть отражаем вверх.
- Вне этого промежутка оставляем параболу без изменений.
Ключевые точки:
\[ (-1;3),\quad (0;0),\quad (1;1),\quad (2;0),\quad (3;3). \]
В точке \((1;1)\) — вершина верхней «арки». График весь лежит не ниже оси \(Ox\).
б) \(f(x)=x^2-2|x|\)
Раскрываем модуль:
\[ f(x)= \begin{cases} x^2+2x=(x+1)^2-1, & x<0,\\ x^2-2x=(x-1)^2-1, & x\ge 0. \end{cases} \]
Функция чётная:
\[ f(-x)=(-x)^2-2|-x|=x^2-2|x|=f(x), \]
поэтому график симметричен относительно оси \(Oy\).
Строим правую часть \(y=x^2-2x\) при \(x\ge0\), затем отражаем её влево.
Ключевые точки:
\[ (-2;0),\quad (-1;-1),\quad (0;0),\quad (1;-1),\quad (2;0). \]
Дополнительно можно взять \((\pm3;3)\).
График похож на «W»: два минимума \((-1;-1)\), \((1;-1)\), а в точке \((0;0)\) — локальный максимум.
Проверка
- В 236а: \(f(1)=|1-2|=1\), то есть точка \((1;1)\) действительно принадлежит графику.
- В 236б: \(f(-1)=1-2=-1\) и \(f(1)=1-2=-1\), значит, минимумы расположены симметрично.
- В 235 вершины: \((0;0)\), \((4;0)\), \((4;-3)\) — это сразу видно по сдвигам.