СДЕЛАЙТЕ СВОИ УРОКИ ЕЩЁ ЭФФЕКТИВНЕЕ, А ЖИЗНЬ СВОБОДНЕЕ

Благодаря готовым учебным материалам для работы в классе и дистанционно

Скидки до 50 % на комплекты
только до

Готовые ключевые этапы урока всегда будут у вас под рукой

Организационный момент

Проверка знаний

Объяснение материала

Закрепление изученного

Итоги урока

29.12.20 8 класс Алгебра.

Категория: Алгебра

Нажмите, чтобы узнать подробности

Просмотр содержимого документа
«29.12.20 8 класс Алгебра.»

29.12.20 Алгебра 8 класс
Тема урока:
Как построить график функции y=f(x+t), если известен график функции y=f(x).
Как построить график функции
y=f(x)+t, если известен график функции y=f(x).
Ссылка на видео-урок: https://youtu.be/7jzyUDlAo_0
Ссылка на видео-урок:
https://youtu.be/aLfrd2kITA8

Запишите число и классная работа.
Сделайте конспект, разберите упражнения.

Как построить график функции у = f (x + t), если известен график функции у = f(x)

Конкретизируем задачу.

Дано:

Кривая  ; график этой функции нам известен

 (действительное число)

Построить:

Это и есть задача нашего урока. Рассмотрение этой задачи начнем с простейших примеров.

Пример 1

Пример 1. Построить а) у = (х – 1)2; б) у = (х + 1)2

Дано:

у = х2(графиком данной функции является парабола (рис. 1).

Рис. 1. Парабола

Решение:

Поясним характер кривых, их взаимное расположение поясним с помощью таблицы.

х

-2

-1

0

1

2

у = х2

4

1

0

1

4

у = (х – 1)2

9

4

1

0

1

у = (х + 1)2

1

0

1

4

9

Строим график функции у = (х – 1)(рис. 2):

Рис. 2. График функции у = (х – 1)2

Следует заметить, что кривая а) была получена сдвигом на 1 единицу вправо. Кривая же б) будет получена сдвигом на 1 единицу влево (что можно проверить, поставив полученные в таблице точки на координатную прямую) (рис. 3):

Рис. 3. Сдвиг графика

Заметим еще раз, что если к х прибавляется 1 единица, то сдвиг исходной прямой идет влево вдоль оси Ох, а если отнимается – то сдвиг графика идет вправо.

Вспомнить, когда сдвиг идет направо, а когда – налево, нам помогает самая характерная точка параболы – вершина параболы.

Значение у = 0 достигается этими функциями (рис. 4):

при х = 0, если у = х2

при х = 1, если у = (х – 1)2

при х = -1, если у = (х + 1)2

Рис. 4. Случаи, когда у = 0

Если у нас у = (х – 1)2, то кривая сдвигается на 1 единицу вправо.

Если у нас у = (х + 1)2, то кривая сдвигается на 1 единицу влево.

Мы рассмотрели конкретный случай с конкретными числами. Но вместо чисел, можно взять любое действительное число; вместо функции у = х2можно взять любую функцию. Получим важное правило.

Правило

Чтобы получить у = f(x + t), надо кривую у = f(x):

- сдвинуть на   единиц вправо, если t ,

- сдвинуть на   единиц влево, если t  0

 Это правило является центральным, и нам необходимо закрепить его на примерах.

Пример 2

Дано:

 

Построить:

а) 

б) 

Решение:

а) Строим график функции   и сдвигаем его на 1 единицу вправо (согласно правилу) (рис. 5):

Рис. 5. Иллюстрация к примеру а)

Эта гипербола не существует в точке   (вертикальная асимптота проходит в точке  ).

Точка пересечения с осью Оу – -1, потому что у(0) = -1.

Задача а) решена.

б) Строим график функции   и сдвигаем его на 1 единицу влево (согласно правилу) (рис. 6):

Рис. 6. Иллюстрация к примеру б)

Эта гипербола не существует в точке  .

Точка пересечения с осью Оу – 1, потому что у(0) = 1.

В построении графика   помогла точка разрыва графика (то есть точка  ; вертикальная асимптота проходит в точке  , что означает невозможность существования функции в данной точке.).

Обе задачи решены.

Из этой задачи мы можем сделать вывод, что, если правило забыто, то нам может помочь характерная особенность (например, точка разрыва в примере 1). Но иногда сдвигать график утомительно, тогда мы поступаем следующим образом:

Пример 3

Дано:

 

Построить:

а) 

Решение:

Можно сдвинуть ось Оу. Кривая тогда останется на месте, однако масштаб по оси Ох придется изменить. Если сдвигать всю кривую для построения графика функции, то кривую надо сдвинуть на 1 единицу вправо. Но если мы сдвигаем ось Оу, то ее надо сдвинуть на 1 единицу влево.

Получим новую ось (рис. 7):

      

Рис. 7. Иллюстрация к примеру 2

Асимптота проходит в точке  , потому что в точке   функции не существует.

Задача решена сдвигом оси Оу. Итак, если затруднительно сдвигать кривую, то можно сдвинуть ось в ту или иную сторону.

         Как построить график функции у = f (x) + m, если известен график функции у = f(x) 

На прошлом уроке мы научились график функции  . Сейчас же наша задача – научиться строить график функции  . Рассмотрим пример:

Задача 1

Дано:

у = х2(графиком данной функции будет парабола) (рис. 1)

Рис. 1. Иллюстрация к задаче

Построить:

а) у = х2 + 1

б) у = х2 - 1

Решение: Поясним характер кривых, их взаимное расположение поясним с помощью таблицы:

х

0

1

-1

2

-2

у = х2

0

1

1

4

4

у = х2 + 1

1

2

2

5

5

у = х2 – 1

-1

0

0

3

3

Строим график функции у = х2 + 1 (рис. 2):

Рис. 2. График функции у = х2 + 1

График этой функции получается с помощью сдвига вверх на 1 единицу графика исходной функции.

График же следующей функции мы получим сдвигом исходной функции вниз на 1 единицу (рис. 3):

Рис. 3. График функции у = х2 – 1

Итак, чтобы построить график функции у = х2 + 1, надо график исходной функции сдвинуть на 1 единицу вверх. Чтобы построить график функции у = х2 – 1, необходимо график исходной функции сдвинуть на 1 единицу вниз.

Сдвиги вверх и вниз приводят к изменению множества значений. Множество значений иллюстрирует эти сдвиги:

        

;              

;        

Мы рассмотрели частный случай, когда к х2 прибавляли или отнимали единицу. Отсюда следует правило:

Правило построения не изменится при  . Правило также не изменится, если мы возьмем любую другую функцию.

Сформулируем важное для нас правило:

Правило

Чтобы получить у = f(х) + m, надо кривую у = f(x):

- сдвинуть на   единиц вверх, если m  0,

- сдвинуть на   единиц вниз, если 

Рисунок отображает графически данное правило (рис. 4):

Рис. 4. Иллюстрация правила

Задача 2

Дана кривая  . Построить кривые: а)  ; б) 

Построение:

а) Строим график функции   и сдвигаем его на 1 единицу вверх (согласно правилу) (рис. 5):

Рис. 5. Иллюстрация к задаче а)   

График функции а) построен сдвигом графика исходной функции на 1 единицу вверх.

б) Строим график функции   и сдвигаем его на 1 единицу вниз (согласно правилу) (рис. 6):

         

Рис. 6. Иллюстрация к задаче б)

Кривые а) и б) построены. Сделаем некоторый анализ:

У нас есть 3 кривые (у =  ; у =   и у =  . Каждая из них есть гипербола. Шаблоном для всех остальных является гипербола  . Но у каждой гиперболы есть свой центр симметрии. Отметим их:

(0; 0) – 

(0; 1) – 

(0; -1) – 

Итак, построены 3 гиперболы, и для каждой из них указан центр.

           

Далее рассмотрим горизонтальные асимптоты:

Теперь проанализируем множества значений для каждой из функций:

     

    

     

Задача 3

Найти все значения параметра а, при которых уравнения: а)  ;

б)   = а; в)   = а не имеют решений.

Решение:

а) 

Ответ для этой задачи ясен сразу. Уравнение  , если  .

Ответ: это уравнение не имеет решений, когда  .

б) Преобразуем левую часть:

Эту функцию мы уже рассматривали в задаче 2. Эта функция принимает все значения, кроме 1.

Если   , то это уравнение не имеет решений.

 =   + 1 =   =   =   =  = 1 =   

Ответ: это уравнение не имеет решений, когда  .

в) Запишем его следующим образом:

 = 

Мы только что рассматривали эту функцию в задаче 2 и выяснили, что она принимает все значения, кроме -1.

Если  , то это уравнение не имеет решений.

Ответ: это уравнение не имеет решений, когда  .

Дадим геометрическую интерпретацию каждой из задач (рис. 7)

Рис. 7. Иллюстрация к задачам

Итак, мы решили 3 задачи и дали иллюстрации к каждой из них.

Задача 4

Решить уравнение  .

Решение:

Для начала попробуем решить аналитическим методом.

а) Приведем к общему знаменателю и получим:

 = 0

Дробь равна 0 тогда, и только тогда, когда числитель (  равен 0, а знаменатель (х) не равен 0. Но уравнения третьей степени мы сейчас решать не можем. Значит, единственным возможным методом остается графический.

б) Перепишем данное уравнение   

График функции как из левой, так и из правой части мы умеем построить.

Надо построить график каждого из уравнений (рис. 8):

Рис. 8. Иллюстрация к задаче

График нам подсказывает, что если:

 – решений нет

 – решение может быть только одно (это наглядно отображено на графике)

Проверим  :

Получили обоснованный ответ, что  .

Ответ:  .

Подчеркнем: данное уравнение удалось решить только графическим методом. Это еще раз подтверждает важность построения графиков функции, в том числе и функции вида  .