Растяжение и сжатие графиков функций

Список функций, изученных в 7 и 8 классе

Функция

Формула

График

Раздел справочника

Прямая пропорциональность

y = kx

Прямая

7 кл., §37

Линейная функция

y = kx+b

Прямая

7 кл., §38-39

Обратная пропорциональность

$ y = frac{k}{x} $

Гипербола

8 кл., §6

Квадрат числа

$ y=x^2$

Парабола

8 кл., §18

Квадратный трёхчлен

$ y = ax^2+bc+c$

Парабола

8 кл., §28-29

Квадратный корень

$ y = sqrt{x}$

Парабола

8 кл., §22

Растяжение и сжатие графика по оси OX

Сравним графики пар функций, которые в общем виде можно записать так:

$$ y_1 = f(x), y_2 = f(px) $$

где $p gt 1$, произвольный положительный множитель.

Пусть p = 2.

Парабола:

$y_1 = f(x) = x^2$

$ y_2 = f(2x) = (2x)^2 = 4x^2 $

$y_2 = y_1 при x_2 = frac{1}{2} x_1$

График сжимается в 2 раза по оси OX

Парабола

Гипербола:

$ y_1 = f(x) = frac{4}{x}$

$y_2 = f(2x) = frac{4}{(2x)} = frac{2}{x}$

$ y_2 = y_1 при x_2 = frac{1}{2} x_1 $

График сжимается в 2 раза по оси OX

Гипербола

Квадратный корень:

$y_1 = f(x) = sqrt{x}$

$y_2 = f(2x) = sqrt{2x}$

$y_2=y_1 при x_2 = frac{1}{2} x_1$

График сжимается в 2 раза по оси OX

Квадратный корень

Теперь сравним пары функций с делением на p:

$$ y_1 = f(x), quad y_2 = f left( frac{x}{p} right), quad p gt 1 $$

Пусть p = 2

Парабола:

$y_1 = f(x) = x^2$

$ y_2 = f left(frac{x}{2}right) = left(frac{x}{2}right)^2 = frac{x^2}{4} $

$y_2 = y_1 при x_2 = 2x_1$

График растягивается в 2 раза по оси OX

Парабола

Гипербола:

$ y_1 = f(x) = frac{4}{x}$

$y_2 = f left(frac{x}{2}right) = frac{4}{x/2} = frac{8}{x}$

$ y_2 = y_1 при x_2 = 2x_1$

График растягивается в 2 раза по оси OX

Гипербола

Квадратный корень:

$y_1 = f(x) = sqrt{x}$

$y_2 = f left(frac{x}{2}right) = sqrt{frac{x}{2}}$

$y_2=y_1 при x_2 = 2x_1$

График растягивается в 2 раза по оси OX

Квадратный корень

При сравнении графиков двух функций

$$ y_1 = f(x), quad y_2 = f(px), quad p gt 1 $$

график второй функции сжимается в p раз по оси OX по сравнению с графиком первой функции.

При сравнении графиков двух функций

$$ y_1 = f(x), quad y_2 = f Biggl(frac{x}{p}Biggr), quad p gt 1 $$

график второй функции растягивается в p раз по оси OX по сравнению с графиком первой функции.

Заметим, что данные утверждения справедливы не только для рассмотренных функций, но и для любых других (синусов, косинусов, логарифмов и т.п.)

Растяжение и сжатие графика по оси OY

Сравним графики пар функций, которые в общем виде можно записать так:

$$ y_1 = f(x), quad y_2 = Af(x) $$

где $A gt 1$, произвольный положительный множитель.

Пусть A = 2.

Парабола:

$y_1 = f(x) = x^2$

$ y_2 = 2f(x) = 2x^2 $

$y_2 = 2y_1 при x_2 = x_1$

График растягивается в 2 раза по оси OY

Парабола

Гипербола:

$ y_1 = f(x) = frac{4}{x}$

$y_2 = 2f(x) = frac{8}{x}$

$ y_2 = 2y_1 при x_2 = x_1$

График растягивается в 2 раза по оси OY

Гипербола

Квадратный корень:

$y_1 = f(x) = sqrt{x}$

$y_2 = 2f(x) = 2sqrt{x}$

$y_2 = 2y_1 при x_2 = x_1$

График растягивается в 2 раза по оси OY

Квадратный корень

Теперь сравним пары функций с делением на A:

$$ y_1 = f(x), quad y_2 = frac{1}{A} f(x), quad A gt 1 $$

Пусть A = 2

Парабола:

$y_1 = f(x) = x^2$

$ y_2 = frac{1}{2}f(x) = frac{x^2}{2}$

$y_2 = frac{1}{2}y_1 при x_2 = x_1$

График сжимается в 2 раза по оси OY

Парабола

Гипербола:

$ y_1 = f(x) = frac{4}{x}$

$y_2 = frac{1}{2}f(x) = frac{2}{x}$

$ y_2 = frac{1}{2}y_1 при x_2 = x_1$

График сжимается в 2 раза по оси OY

Гипербола

Квадратный корень:

$y_1 = f(x) = sqrt{x}$

$y_2 = frac{1}{2}f(x) = frac{sqrt{x}}{2}$

$y_2 = frac{1}{2}y_1 при x_2 = x_1$

График сжимается в 2 раза по оси OY

Квадратный корень

При сравнении графиков двух функций

$$ y_1 = f(x), quad y_2 = Af(x), quad A gt 1 $$

график второй функции растягивается в A раз по оси OY по сравнению с графиком первой функции.

При сравнении графиков двух функций

$$ y_1 = f(x), quad y_2 = frac{1}{A} f(x), quad A gt 1 $$

график второй функции сжимается в A раз по оси OY по сравнению с графиком первой функции.

Заметим, что данные утверждения справедливы не только для рассмотренных функций, но и для любых других (синусов, косинусов, логарифмов и т.п.)

Примеры

Пример 1. Постройте в одной координатной плоскости графики функций:

$$ y = sqrt{x}, y = sqrt{3x}, y = sqrt{frac{x}{3}}, y = 3sqrt{x} $$

Сделайте выводы.

Пример 1.

По сравнению с графиком $y = sqrt{x}$:

  • график функции $y = sqrt{3x}$ сжимается в 3 раза по оси OX(←)
  • график функции $y = sqrt{frac{x}{3}}$ растягивается в 3 раза по оси OX(→)
  • график функции $y = 3sqrt{x}$ растягивается в 3 раза по оси OY(↑)

Пример 2*. Постройте в одной координатной плоскости графики функций:

$$ y = f(x), y = f(2x), y = f Biggl(frac{x}{2}Biggr), y = 2f(x) $$

где $f(x) = x^2+3x+2$

Сделайте выводы.

Исходная функция $y = f(x) = x^2+3x+2$

Остальные функции

$$ y = f(2x) = (2x)^2+3 cdot (2x)+2 = 4x^2+6x+2 $$

$$ y = fBiggl(frac{x}{2}Biggr) = Biggl(frac{x}{2}Biggr)^2+3 cdot Biggl(frac{x}{2}Biggr) +2 = frac{x^2}{4}+ frac{3}{2} x+2 $$

$$ y = 2f(x) = 2x^2+6x+4 $$

Получаем:

Пример 2*.

По сравнению с графиком $y = f(x) = x^2+3x+2$:

  • график функции y = f(2x) сжимается в 2 раза по оси OX(→)
  • график функции $y = f left(frac{x}{2}right)$ растягивается в 2 раза по оси OX(←)
  • график функции y = 2f(x) растягивается в 2 раза по оси OY(↑)

Рейтинг пользователей

    ?

    :

    ,

    *-*

    +

    :

    ?

    !

    ?

    !

    >>> mathprofi.com

    Растяжение и сжатие графиков функций

    15% () 5530-hihi5

    :

    >>>

    , ,

    , . , . , .

    , , , . .

    ? — , , . , , ? , , . /, , . , , !

    ? , , . ! , . , , ! , , , , , ..

    , , , . , , , .

    , : , . , , . , .

    , . , .

    . . : , . , , :

    . , , .

    , :)

    ();

    ;

    ;

    ();

    ;

    ;

    ;

    ;

    .

    :

    () () .

    . :

    , .

    : , , .

    , :

    1

    .

    , :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , , .., , . , .

    . 2 :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , . , :

    2-3 :

    , , .

    — ! , .

    2

    ׸ 3 :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    .

    : ( ).

    , , .

    , .

    : , , .

    :

    3

    :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    2 :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , . 2 : , .

    / , , :

    4

    . :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    .

    :

    () ().

    , . : , ? , , :

    .

    : , .

    ( ). :

    5

    :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , .

    , . : . 2 : . : . .

    . , / . , , .

    /

    , ( ) . :

    :

    1) , ;

    2) , .

    6

    1 :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , .

    , , ( ) 2 .

    :

    7

    ( ) 2 :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , . , ( ) ( ). , ( ).

    :

    8

    ( ) :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    . ! , , , , , . ( ). .

    , : , , . ? , , , , // , . , :

    :

    1) ( ) ( ) :( , ).

    2) ( ) (!!!) , .

    9

    : ( ):

    1) :( );

    2) (!!!) : ( ):

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , . , .

    :

    10

    . : . :

    1) 2 : ;

    2) : ;

    3) (!!!) : :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , , .

    , /. . , , .

    () .

    .

    1) , .

    : , , .

    2) , .

    : , , .

    , =)

    11

    .

    /:

    Растяжение и сжатие графиков функций

    2 :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , (, ) , 2, : .

    2 :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , , : .

    , — , , ( 1,3) . . !

    , , / :

    12

    .

    : . 2 :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , 2 , ( ).

    : . , . :

    , .

    : , .

    13

    :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    :

    14

    :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , . . , .

    , , : ( ) , . .

    /

    .

    Ƞ , ( ) . :

    :

    1) , ;

    2) , .

    15

    .

    , , :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    :

    1) () . , .

    2) .

    16

    ( ):

    1) 1,5 : ( );

    2) 2 : :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , :

    17

    :

    1) : ;

    2) 4 : :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , , , , , .

    :

    18

    :

    1) 2 : ;

    2) : ;

    3) 1 : :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , 1 . (. 7).

    :

    , . :

    , (. ), ;

    , , .

    :

    19 ( 10)

    10 , . .

    :

    4) : ;

    5) 3 : :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , , , :

    5 3 .

    , .

    5 , 1 .

    .. , ! , .

    , — , , , , , :

    20

    , .

    . . , , , .

    , , .

    . :

    , . :

    , . , :

    :

    :

    , :

    . :

    1) : ( );

    2) 2 : ( );

    3) : ( ):

    Растяжение и сжатие графиков функций

    :

    21

    .

    . :

    (1) 1 . , .

    (2) . . .

    (3) . , .

    (4) .

    . ( ):

    1) 1 : ( );

    2) : ( );

    3) : ( ):

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , . pdf-, , . , .

    , . .

    . , , , , .

    , , .

    : : , .

    22

    :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , , . . , , . ? : , .

    : . :

    , , (. 13).

    23

    , :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    : , , .

    : .. (, ).

    , , .

    : : , , , .

    , 24- , =)

    24

    , :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , , , , :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    :

    ! !

    : , , , .

    , , , , : , : . :

    25

    :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , , , :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , : .

    , : , , . , .

    ? . : . : .

    , , . :

    26

    .

    =)

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , , :

    Растяжение и сжатие графиков функций

    , ? , .

    :

    , :

    , .

    , , . =) — , , . , =)

    !

    :

    >>>

    ( )

    ?

    ! —

    Преобразование графиков функций

    Анна Малкова

    В этой статье мы расскажем об основных преобразованиях графиков функций. Что нужно сделать с формулой функции, чтобы сдвинуть ее график по горизонтали или по вертикали. Как задать растяжение графика по горизонтали или вертикали. Как отразить график относительно оси Х или Y.

    Очень жаль, что эта тема — полезная и очень интересная — выпадает из школьной программы. На нее не постоянно хватает времени. Из-за этого многим старшеклассникам не даются задачи с параметрами — которые на самом деле похожи на конструктор, где вы собираете решение из знакомых элементов. Хотя бы для того, чтобы решать задачи с параметрами, стоит научиться строить графики функций.

    Но конечно, не только для того, чтобы сдать ЕГЭ. Первая лекция на первом курсе технического или экономического вуза посвящена функциям и графикам. Первые зачеты в курсе матанализа связаны с функциями и графиками.

    Начнем со сдвигов графиков по Х и по Y.

    Сдвиг по горизонтали.

    Пусть функция задана формулой и Тогда график функции сдвинут относительно исходной на а вправо. График функции сдвинут относительно исходной на а влево.

    Растяжение и сжатие графиков функций

    1. Сдвиг по вертикали.

    Пусть функция задана формулой и С — некоторое положительное число. Тогда график функции сдвинут относительно исходного на С вверх. График функции сдвинут относительно исходного на С вниз.

    Растяжение и сжатие графиков функций

    Теперь растяжение графика. Или сжатие.

    2. Растяжение (сжатие) по горизонтали.

    Пусть функция задана формулой и Тогда график функции растянут относительно исходного в k раз по горизонтали, если , и сжат относительно исходного в k раз по горизонтали, если

    Растяжение и сжатие графиков функций

    3. Растяжение (сжатие) по вертикали

    Пусть функция задана формулой и Тогда график функции растянут относительно исходного в М раз по вертикали, если , и сжат относительно исходного в М раз по вертикали, если

    Растяжение и сжатие графиков функций

    И отражение по горизонтали.

    4. Отражение по горизонтали

    График функции симметричен графику функции относительно оси Y.

    Растяжение и сжатие графиков функций

    Растяжение и сжатие графиков функций

    5. Отражение по вертикали.

    График функции симметричен графику функции относительно оси Х.

    Растяжение и сжатие графиков функций

    Друзья, не возникло ли у вас ощущения, что вы все это где-то видели? Да, наверняка видели, если когда-либо редактировали изображения в графическом редакторе на компьютере. Изображение можно сдвинуть (по горизонтали или вертикали). Растянуть (по горизонтали или вертикали). Отразить. И все это мы делаем с графиками функций.

    И еще два интересных преобразования. Здесь в формулах присутствует знак модуля. Если не помните, что такое модуль, — срочно повторите эту тему.

    6. Графики функций и

    На рисунке изображен график функции Она специально взята такая — несимметричная относительно нуля.

    Растяжение и сжатие графиков функций

    Построим график функции

    Конечно же, мы пользуемся определением модуля.

    Это мы и видим на графике. Для неотрицательных значений х график остался таким же, как был. А вместо каждого отрицательного х мы взяли противоположное ему положительное число. И поэтому вся та часть графика функции, что лежала слева от оси Х, заменилась на зеркально отраженную правую часть графика.

    Растяжение и сжатие графиков функций

    Теперь график функции Вы уже догадались, что будет. Вся часть графика, лежащая ниже оси Х, зеркально отражается в верхнюю полуплоскость. А верхняя часть графика, лежащая выше оси Х, остается на месте.

    Растяжение и сжатие графиков функций

    Как определить по формуле функции, будет график преобразован по горизонтали (по Х) или по вертикали (по Y)? Разница очевидна. Если сначала мы что-либо делаем с аргументом х (прибавляем к нему какое-либо число, умножаем на какое-либо число или берем модуль) — преобразование по Х. Если сначала мы нашли функцию, а затем уже к значению функции что-то прибавили, или на какое-нибудь число умножили, или взяли модуль, — преобразование по Y.

    Вот самые простые задачи на преобразование графиков.

    1. Построим график функции

    Это квадратичная парабола, сдвинутая на 3 влево по x и на 1 вниз по y.

    Вершина в точке

    Растяжение и сжатие графиков функций

    2. Построим график функции

    Выделим полный квадрат в формуле.

    График — квадратичная парабола, сдвинутая на 2 вправо по x и на 5 вниз по y.

    Обратите внимание: график функции пересекает ось y в точке На нашем графике это точка

    Растяжение и сжатие графиков функций

    Продолжение — в статье «Построение графиков функций».

    Преобразования графиков тригонометрических функций

    Общие принципы преобразования графиков функций изучались нами в главе 8, (см. §47, §48, §50 справочника для 8 класса). В этом параграфе мы рассмотрим особенности тригонометрических функций при использовании этих преобразований.

    п.1. Растяжение и сжатие графиков тригонометрических функций по оси OX

    Общие принципы растяжения и сжатия графиков по оси OX:

    При сравнении графиков двух функций $$ y_1=f(x), y_2=f(px), pgt 1 $$ график второй функции сжимается в p раз по оси OX по сравнению с графиком первой функции.

    При сравнении графиков двух функций $$ y_1=f(x), y_2=f(frac{x}{p}), pgt 1 $$ график второй функции растягивается в p раз по оси OX по сравнению с графиком первой функции.

    Эти принципы справедливы и для тригонометрических функций.

    Тригонометрические функции являются периодическими: синус и косинус с периодом 2π, тангенс и котангенс — с периодом π. Получаем следствие общих принципов:

    При сравнении двух тригонометрических функций $$ y_1=f(x), y_2=f(px), pgt 1 $$ период второй функции уменьшается в p раз: $$ T_2=frac{T_1}{p} $$

    При сравнении двух тригонометрических функций $$ y_1=f(x), y_2=f(frac{x}{p}), pgt 1 $$ период второй функции увеличивается в p раз: $$ T_2=pT_1 $$

    Например:

    Построим в одной системе координат три графика: $$ f(x)=sinx, g(x)=sin2x, h(x)=sinfrac{x}{2} $$ Растяжение и сжатие графиков тригонометрических функций по оси OX

    Период колебаний функции (g(x)=sin2x) в 2 раза меньше: (T_g=frac{2pi}{2}=pi).

    Период колебаний функции (h(x)=sinfrac{x}{2}) в 2 раза больше: (T_h=2cdot 2pi=4pi).

    п.2. Растяжение и сжатие графиков тригонометрических функций по оси OY

    Общие принципы растяжения и сжатия графиков по оси OY:

    При сравнении графиков двух функций $$ y_1=f(x), y_2=Af(x), Agt 1 $$ график второй функции растягивается в A раз по оси OY по сравнению с графиком первой функции.

    Общий принцип сжатия графиков:

    При сравнении графиков двух функций $$ y_1=f(x), y_2=frac{1}{A}f(x), Agt 1 $$ график второй функции сжимается в A раз по оси OY по сравнению с графиком первой функции.

    Эти принципы справедливы и для тригонометрических функций.

    Т.к. для графиков синуса и косинуса (синусоиды) характерна амплитуда колебаний, то также говорят, что:

    • умножение на параметр (Agt 1) увеличивает амплитуду колебаний в (A) раз;
    • деление на параметр (Agt 1) уменьшает амплитуду колебаний в (A) раз.

    Например:

    1) Построим в одной системе координат три графика: $$ f(x)=cosx, g(x)=2cosx, h(x)=frac{1}{2}cosx $$ Растяжение и сжатие графиков тригонометрических функций по оси OY

    Умножение на (A=2) увеличивает амплитуду колебаний в 2 раза.

    Область значений функции (g(x)=2cosx: yin[-2;2]). График растягивается по оси OY.

    Деление на (A=2) уменьшает амплитуду колебаний в 2 раза. Область значений функции (h(x)=frac12 cosx: yinleft[-frac12; frac12right]). График сжимается по оси OY.

    2) Теперь построим $$ f(x)=tgx, g(x)=2tgx, h(x)=frac{1}{2}tgx $$ Растяжение и сжатие графиков тригонометрических функций по оси OY

    В этом случае хорошей иллюстрацией растяжения по оси OY при умножении и сжатия по оси OY при делении на (A=2) служит поведение функции при (x=fracpi4). $$ fleft(fracpi4right)=tgleft(fracpi4right)=1, gleft(fracpi4right)=2tgleft(fracpi4right)=2, hleft(fracpi4right)=frac12 tgleft(fracpi4right)=frac12 $$ Аналогично — для любого другого значения аргумента x.

    п.3. Параллельный перенос графиков тригонометрических функций по оси OX

    Общие принципы переноса по оси OX:

    При сравнении графиков двух функций $$ y_1=f(x), y_2=f(x+a), agt 0 $$ график второй функции смещается влево на a по оси OX по сравнению с графиком первой функции.

    При сравнении графиков двух функций $$ y_1=f(x), y_2=f(x-a), agt 0 $$ график второй функции смещается вправо на a по оси OX по сравнению с графиком первой функции.

    Эти принципы справедливы и для тригонометрических функций.

    При этом параметр x называют начальной фазой колебаний.

    При сравнении двух тригонометрических функций (y_1=f(x)) и (y_2=f(xpm a)) говорят, что у второй функции сдвиг по фазе равен (pm a).

    Например:

    1) Построим в одной системе координат три графика: $$ f(x)=sinx, g(x)=sinleft(x+fracpi4right), h(x)=sinleft(x-fracpi4right) $$ Параллельный перенос графиков тригонометрических функций по оси OX

    Функция (g(x)=sinleft(x+fracpi4right)) сдвинута на (fracpi4) влево по сравнению с (f(x))

    Функция (h(x)=sinleft(x-fracpi4right)) сдвинута на (fracpi4) вправо по сравнению с (f(x))

    п.4. Параллельный перенос графиков тригонометрических функций по оси OY

    Общие принципы переноса по оси OY:

    При сравнении графиков двух функций $$ y_1=f(x), y_2=f(x)+a, agt 0 $$ график второй функции смещается вверх на a по оси OY по сравнению с графиком первой функции.

    При сравнении графиков двух функций $$ y_1=f(x), y_2=f(x)-a, agt 0 $$ график второй функции смещается вниз на a по оси OY по сравнению с графиком первой функции.

    Эти принципы справедливы и для тригонометрических функций.

    Например:

    1) Построим в одной системе координат три графика: $$ f(x)=sinx, g(x)=sinx+1, h(x)=sinx-1 $$ Параллельный перенос графиков тригонометрических функций по оси OY

    Функция (g(x)=sinx+1) сдвинута на 1 вверх по сравнению c (f(x))

    Функция (h(x)=sinx-1) сдвинута на 1 вниз по сравнению с (f(x))

    п.5. Общее уравнение синусоиды

    Синусоида — плоская кривая, которая задается в прямоугольной системе координат уравнением: $$ y(x)=Asin(cx+d)+B $$ где

    A — амплитуда, характеризует растяжение графика по оси OY

    B — вертикальный сдвиг, характеризует сдвиг графика по оси OY (вверх/вниз)

    c — циклическая частота, характеризует период колебаний и растяжение графика по оси OX

    d- начальная фаза, характеризует сдвиг графика по оси OX(влево/вправо)

    График (y(x)=Acos(cx+d)+B) также называют синусоидой. Термин «косинусоида» употребляется относительно редко.

    Поскольку график косинуса получается из графика синуса сдвигом по фазе на π/2 влево, вводить термин «косинусоида» излишне.

    Например:

    Построим график (g(x)=3sinleft(2x+fracpi2right)-1)

    По сравнению с (f(x)=sinx):

    • (A=3) — график растянут по оси OY в 3 раза
    • (c=2) — период меньше в 2 раза T=π, график сжат в 2 раза по оси OX
    • (d=fracpi2) — начальная фаза положительная, график сдвинут на (frac{pi}{2cdot 2}=fracpi4) влево
    • (B=-1) — график сдвинут по оси OY на 1 вниз

    Пример построения синусоиды

    п.6. Общее уравнение тангенцоиды

    Tангенцоидa — плоская кривая, которая задается в прямоугольной системе координат уравнением: $$ y(x)=Atg(cx+d)+B $$ где

    A — амплитуда, характеризует растяжение графика по оси OY

    B — вертикальный сдвиг, характеризует сдвиг графика по оси OY (вверх/вниз)

    c — циклическая частота, характеризует период колебаний и растяжение графика по оси OX

    d- начальная фаза, характеризует сдвиг графика по оси OX(влево/вправо)

    График (y(x)=Actg(cx+d)+B) также называют тангенцоидой.

    Например:

    Построим график (g(x)=frac12 tgleft(frac{x}{2}-fracpi3right)+1)

    По сравнению с (f(x)=tgx):

    • (A=frac12) — график сжат по оси OY в 2 раза
    • (c=frac12) — период больше в 2 раза T=2π, расстояние между асимптотами 2π, график растянут в 2 раза по оси OX
    • (d=-fracpi3) — начальная фаза отрицательная, график сдвинут на (frac{pi}{3cdot 1/2}=frac{2pi}{4}) вправо
    • (B=1) — график сдвинут по оси OY на 1 вверх

    Пример построения тангенцоиды

    п.7. Примеры

    Пример 1.Постройте в одной системе координат графики: $$ f(x)=sinx, g(x)=-sinx, h(x)=cosx $$ Найдите сдвиг по фазе для (g(x)) и (h(x)) в сравнении с (f(x)).

    Пример 1

    Сдвиг по фазе удобно определять по главной арке синусоиды.

    Для (f(x)=sin⁡x) главная арка определена на отрезке (0leq xleq pi)

    Для (g(x)=-sin⁡x) главная арка определена на отрезке (-pileq xleq 0), т.е. сдвинута на π влево от (f(x)). Это означает, что: $$ f(x)=g(x+pi), sin⁡x=-sin⁡(x+pi) $$ Для (h(x)=cos⁡x) главная арка определена на отрезке (-fracpi2leq xleq fracpi2), т.е. сдвинута на (fracpi2) влево от (f(x)). Это означает, что: $$ f(x)=hleft(x+fracpi2right), sinx=cosleft(x+fracpi2right) $$

    Пример 2. Найдите наименьшие положительные периоды функций:

    a) (y=sin5x)

    Период синуса (2pi) уменьшается в 5 раз. Получаем: (T=frac{2pi}{5})

    б) (y=cospi x)

    Период косинуса (2pi) уменьшается в (pi) раз. Получаем: (T=frac{2pi}{pi}=2)

    в) (y=tgfrac{x}{4})

    Период тангенса (pi) увеличивается в 4 раза. Получаем: (T=4pi)

    г) (y=tgleft(2x+frac{pi}{3}right))

    Период тангенса (pi) уменьшается в 2 раза. Получаем: (T=fracpi2)

    Пример 3. Используя правила преобразования графиков функций, постройте график $$ f(x)=2ctgleft(3x+fracpi6right) $$ По сравнению с (g(x)=tg⁡x):

    • (A=2) — график растянут по оси OY в 2 раза
    • (c=3) — период меньше в 3 раза (T=fracpi3), расстояние между асимптотами (fracpi3), график сжат в 3 раза по оси OX
    • (d=-fracpi6) — начальная фаза положительная, график сдвинут на (frac{pi}{6cdot 3}=frac{pi}{18}) влево

    Расположение нулей: $$ tgleft(3x+fracpi6right)=0Rightarrow 3x+fracpi6=pi kRightarrow 3x=-fracpi6+pi kRightarrow x =-frac{pi}{18}+frac{pi k}{3} $$ Вертикального сдвига нет, нули расположены на оси OX.

    Расположение асимптот: $$ 3x+fracpi6nefracpi2+pi kRightarrow 3xnefracpi3+pi kRightarrow xnefracpi9+frac{pi k}{3} $$ Пересечение главной ветви с осью OY: (x=0, y=2tgfracpi6=frac{2}{sqrt{3}})

    С учетом периода (fracpi3) получаем семейство дополнительных точек для построения графика (left(frac{pi k}{3}; frac{2}{sqrt{3}}right)).

    Пример 3

    Пример 4. Определите графически, сколько корней имеет уравнение на отрезке: a) (sinx=sin2x) при (0leq xleq 3pi)

    Пример 4a

    Ответ: 7 корней

    б) (cosfrac{x}{2}=cos2x) при (-2pileq xleq 2pi)

    Пример 4б

    Ответ: 7 корней

    Литература:
    1. Ковнер, «Очерки истории M.».
    2. ОФС.1.2.1.1.0003.15 Спектрофотометрия в ультрафиолетовой и видимой областях // Государственная фармакопея, XIII изд.
    3. Wunderlich, «Geschichte der Medicin» (Штуттгардт, 1958).
    4. https://reshator.com/sprav/algebra/8-klass/rastyazhenie-i-szhatie-grafikov-funkcij/.
    5. https://www.mathprofi.ru/kak_postroit_grafik_funkcii_s_pomoshyu_preobrazovanii.html.
    6. https://ege-study.ru/preobrazovanie-grafikov-funkcij/.
    7. https://reshator.com/sprav/algebra/10-11-klass/preobrazovaniya-grafikov-trigonometricheskih-funkcij/.
    8. Moustafine R. I., Bukhovets A. V., Sitenkov A. Y., Kemenova V. A., Rombaut P., Van den Mooter G. Eudragit® E PO as a complementary material for designing oral drug delivery systems with controlled release properties: comparative evaluation of new interpolyelectrolyte complexes with countercharged Eudragit® L 100 copolymers. Molecular Pharmaceutics. 2013; 10(7): 2630–2641. DOI: 10.1021/mp4000635.
    Головлева Лилия Аркадьевна/ автор статьи

    Ведет прием в поликлиниках:
    Поликлиника №15
    Медицинский стаж: 20 лет
    Ведущий врач-терапевт
    Подробнее обо мне »

    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Наши травмы
    Adblock
    detector