Урок1. Как построить график функции y = f(x-l), если известен график функции y = f(x) Параллельный перенос графиков функций. График функции График функции у f x l

Достаточно часто при решении тех или иных задач возникает необходимость построения графиков зависимостей одних переменных от значений других, то есть графиков функций. Довольно просто выполнять построения сложных графиков? владея навыками построения более простых. Одним из таких случаев является построение графика функции y=f(x+l)+m при наличии графика функции y=f(x).

Рассмотрим примеры построения графиков функций.

Построим график функции у=(х-2) 2 -3. Для удобства построения графика разобьем весь процесс на этапы.

Вначале построим график функции у=х 2 . На предложенном видео этот график изображен сплошной красной линией.

После этого перенесем наш график параллельно оси ох на 2 единицы вправо. Полученный график соответствует функции у=(х-2) 2 . На видео он изображен зеленым цветом.

Осталось перенести промежуточный график параллельно оси оу на 3 единицы вниз, и мы получаем график нашей функции, то есть у=(х-2) 2 -3. Окончательный график на видео представлен желтой параболой.

Но в то же время возникает вопрос о целесообразности построения трех графиков при необходимости построения только одного. Ведь фактически графиком функции у=(х-2) 2 -3 является парабола у=х 2 , вершина которой просто переместилась в точку (2;-3). Поэтому рассмотрим более рациональный, с точки зрения математиков, способ построения графиков более сложных функций с использованием графиков простых.

Для построения графика функции у=(х-2) 2 -3 достаточно построить пунктиром вспомогательную прямоугольную систему координат с началом в точке (2;-3). Проведем прямые х=2 и у=-3. А уже в этой вспомогательной прямоугольной системе координат, пользуясь шаблоном функции у=х 2 , остается построить нужный график.

Иными словами, привяжем функцию у=х 2 к новой системе координат для получения нужного графика.

В следующем примере воспользуемся предложенным методом построения графика. Для этого построим график функции у=-2(х+3) 2 +1. Вначале создадим вспомогательную прямоугольную систему координат, построив прямые х=-3 и у=1 пунктиром. Начало отсчета в новой системе переместится в точку (-3;1). Остается привязать функцию у=-2х 2 к полученной системе. Подставим в уравнение функции, например, значения х=0, х=-1, х=1, х=-2 и х=2. Используем контрольные точки (0;0), (-1;-2), (1;-2), (-2;-8), (2;-8) и строим их в новой системе. Достаточно провести через полученные точки параболу, и наш график функции у=-2(х+3) 2 +1 построен.

Мы можем сказать, что, проделав весь этот путь, выработан определенный алгоритм построения графика функции y=f(x+l)+m при наличии графика функции y=f(x). Он состоит в следующем:

Вначале необходимо просто построить график функции y=f(x). Затем параллельным переносом переместить вдоль оси ох на модуль l единиц влево, если l положительно или вправо, если l отрицательно.

После этого остается параллельно перенести вдоль оси оу полученный ранее график на модуль m единиц вверх, при положительном значении m или вниз, при его отрицательном значении.

Суть второго алгоритма:

Пунктирными линиями строим прямые х=-l и у=m, получая вспомогательную систему координат с началом в точке (-l; m). Привязываем график функции y=f(x) к новой системе координат. Он и будет необходимым.

Выберем на плоскости прямоугольную систему координат и будем откладывать на оси абсцисс значения аргумента х , а на оси ординат - значения функции у = f (х) .

Графиком функции y = f(x) называется множество всех точек, у которых абсциссы принадлежат области определения функции, а ординаты равны соответствующим значениям функции.

Другими словами, график функции y = f (х) - это множество всех точек плоскости, координаты х, у которых удовлетворяют соотношению y = f(x) .

На рис. 45 и 46 приведены графики функций у = 2х + 1 и у = х 2 - 2х .

Строго говоря, следует различать график функции (точное математическое определение которого было дано выше) и начерченную кривую, которая всегда дает лишь более или менее точный эскиз графика (да и то, как правило, не всего графика, а лишь его части, расположенного в конечной части плоскости). В дальнейшем, однако, мы обычно будем говорить «график», а не «эскиз графика».

С помощью графика можно находить значение функции в точке. Именно, если точка х = а принадлежит области определения функции y = f(x) , то для нахождения числа f(а) (т. е. значения функции в точке х = а ) следует поступить так. Нужно через точку с абсциссой х = а провести прямую, параллельную оси ординат; эта прямая пересечет график функции y = f(x) в одной точке; ордината этой точки и будет, в силу определения графика, равна f(а) (рис. 47).

Например, для функции f(х) = х 2 - 2x с помощью графика (рис. 46) находим f(-1) = 3, f(0) = 0, f(1) = -l, f(2) = 0 и т. д.

График функции наглядно иллюстрирует поведение и свойства функции. Например, из рассмотрения рис. 46 ясно, что функция у = х 2 - 2х принимает положительные значения при х < 0 и при х > 2 , отрицательные - при 0 < x < 2; наименьшее значение функция у = х 2 - 2х принимает при х = 1 .

Для построения графика функции f(x) нужно найти все точки плоскости, координаты х , у которых удовлетворяют уравнению y = f(x) . В большинстве случаев это сделать невозможно, так как таких точек бесконечно много. Поэтому график функции изображают приблизительно - с большей или меньшей точностью. Самым простым является метод построения графика по нескольким точкам. Он состоит в том, что аргументу х придают конечное число значений - скажем, х 1 , х 2 , x 3 ,..., х k и составляют таблицу, в которую входят выбранные значения функции.

Таблица выглядит следующим образом:

Составив такую таблицу, мы можем наметить несколько точек графика функции y = f(x) . Затем, соединяя эти точки плавной линией, мы и получаем приблизительный вид графика функции y = f(x).

Следует, однако, заметить, что метод построения графика по нескольким точкам очень ненадежен. В самом деле поведение графика между намеченными точками и поведение его вне отрезка между крайними из взятых точек остается неизвестным.

Пример 1 . Для построения графика функции y = f(x) некто составил таблицу значений аргумента и функции:

Соответствующие пять точек показаны на рис. 48.

На основании расположения этих точек он сделал вывод, что график функции представляет собой прямую (показанную на рис. 48 пунктиром). Можно ли считать этот вывод надежным? Если нет дополнительных соображений, подтверждающих этот вывод, его вряд ли можно считать надежным. надежным.

Для обоснования своего утверждения рассмотрим функцию

.

Вычисления показывают, что значения этой функции в точках -2, -1, 0, 1, 2 как раз описываются приведенной выше таблицей. Однако график этой функции вовсе не является прямой линией (он показан на рис. 49). Другим примером может служить функция y = x + l + sinπx; ее значения тоже описываются приведенной выше таблицей.

Эти примеры показывают, что в «чистом» виде метод построения графика по нескольким точкам ненадежен. Поэтому для построения графика заданной функции,как правило, поступают следующим образом. Сначала изучают свойства данной функции, с помощью которых можно построить эскиз графика. Затем, вычисляя значения функции в нескольких точках (выбор которых зависит от установленных свойств функции), находят соответствующие точки графика. И, наконец, через построенные точки проводят кривую, используя свойства данной функции.

Некоторые (наиболее простые и часто используемые) свойства функций, применяемые для нахождения эскиза графика, мы рассмотрим позже, а сейчас разберем некоторые часто применяемые способы построения графиков.

График функции у = |f(x)|.

Нередко приходится строить график функции y = |f(x) |, где f(х) - заданная функция. Напомним, как это делается. По определению абсолютной величины числа можно написать

Это значит, что график функции y =|f(x)| можно получить из графика, функции y = f(x) следующим образом: все точки графика функции у = f(х) , у которых ординаты неотрицательны, следует оставить без изменения; далее, вместо точек графика функции y = f(x) , имеющих отрицательные координаты, следует построить соответствующие точки графика функции у = -f(x) (т. е. часть графика функции
y = f(x) , которая лежит ниже оси х, следует симметрично отразить относительно оси х ).

Пример 2. Построить график функции у = |х|.

Берем график функции у = х (рис. 50, а) и часть этого графика при х < 0 (лежащую под осью х ) симметрично отражаем относительно оси х . В результате мы и получаем график функции у = |х| (рис. 50, б).

Пример 3 . Построить график функции y = |x 2 - 2x|.

Сначала построим график функции y = x 2 - 2x. График этой функции - парабола, ветви которой направлены вверх, вершина параболы имеет координаты (1; -1), ее график пересекает ось абсцисс в точках 0 и 2. На промежутке (0; 2) фукция принимает отрицательные значения, поэтому именно эту часть графика симметрично отразим относительно оси абсцисс. На рисунке 51 построен график функции у = |х 2 -2х| , исходя из графика функции у = х 2 - 2x

График функции y = f(x) + g(x)

Рассмотрим задачу построения графика функции y = f(x) + g(x). если заданы графики функций y = f(x) и y = g(x) .

Заметим, что областью определения функции y = |f(x) + g(х)| является множество всех тех значений х, для которых определены обе функции y = f{x) и у = g(х), т. е. эта область определения представляет собой пересечение областей определения, функций f{x) и g{x).

Пусть точки (х 0 , y 1 ) и (х 0 , у 2 ) соответственно принадлежат графикам функций y = f{x) и y = g(х) , т. е. y 1 = f(x 0), y 2 = g(х 0). Тогда точка (x0;. y1 + y2) принадлежит графику функции у = f(х) + g(х) (ибо f(х 0) + g(x 0 ) = y1 +y2 ),. причем любая точка графика функции y = f(x) + g(x) может быть получена таким образом. Следовательно, график функции у = f(х) + g(x) можно получить из графиков функций y = f(x) . и y = g(х) заменой каждой точки (х n , у 1) графика функции y = f(x) точкой (х n , y 1 + y 2), где у 2 = g(x n ), т. е. сдвигом каждой точки (х n , у 1 ) графика функции y = f(x) вдоль оси у на величину y 1 = g(х n ). При этом рассматриваются только такие точки х n для которых определены обе функции y = f(x) и y = g(x) .

Такой метод построения графика функции y = f(x) + g(х ) называется сложением графиков функций y = f(x) и y = g(x)

Пример 4 . На рисунке методом сложения графиков построен график функции
y = x + sinx .

При построении графика функции y = x + sinx мы полагали, что f(x) = x, а g(x) = sinx. Для построения графика функции выберем точки с aбциссами -1,5π, -, -0,5, 0, 0,5,, 1,5, 2. Значения f(x) = x, g(x) = sinx, y = x + sinx вычислим в выбранных точках и результаты поместим в таблице.

В этом видеоуроке будет рассмотрен вопрос графического представления функции y = f(x + l), при условии, что график функции y = f(x) известен заранее.

Для полноты понимания, объяснения будут сопровождаться визуальным дополнением. Для этого построим графики функций у = х 2 и у = (х + 3) 2 в одной системе координат. Первая из функций уже была рассмотрена в наших видеоуроках ранее, и мы знаем, что ее график - это парабола. Для функции у = (х + 3) 2 , подставляя значения аргумента х, рассчитываем координаты точек, по которым и строим график. Соединив точки плавной кривой, мы видим, что график являет собой параболу. Можно заметить, что этот график имеет такой же вид, что и в случае у = х 2 , однако в этом случае он перемещен влево на три единицы по оси абсцисс. Соответственно, наблюдается и смещение вершины параболы в положение (- 3; 0), а не в начале координат, как это наблюдаем у параболы равенства у = х 2 . Ось симметрии также смещена, и соответствует линии в положении х = - 3, а не х = 0, как это мы можем наблюдать в случае графика уравнения у = х 2 .

Когда мы изображаем, как демонстрирует видео, графики функций у = x 2 и у = (х - 2) 2 в одной координатной сетке, можно заметить, что второй график похож на первый с той лишь особенностью, что наблюдается смещение по оси абсцисс вправо на 2 позиции. Как это выглядит воочию, вы можете увидеть в предложенном видеоматериале.

После просмотра этого примера становится ясно, что графически решения функций данного типа происходят по тому же алгоритму.

Еще один пример, который предлагает наше видео, - это равенство у = -2 (х - 4) 2 . Ее графиком также является парабола вида y = - 2x 2 , претерпевшая сдвиг, то есть параллельный перенос вдоль оси абсцисс вправо на четыре единицы. С самим графиком вас познакомит это видео.

Исходя из изложенного выше, можно сделать следующие выводы:

1) Для того чтобы начертить график функции типа у = f(x + l), в случае если l - это положительное число, заданное условием, необходимо переместить график равенства по оси х влево на l единиц масштаба;

2) Для того, чтобы построить график функции у = f(x - l), где число l - это заданное положительное число, то нужно график функции у = f(x) просто сдвинуть вдоль оси х на l единиц масштаба вправо.

То есть, если знак числа l положительный, то смещаем в направлении убывания значений по оси абсцисс, а если отрицательный, то в сторону увеличения.

Пример 1. Используя полученные в видеоматериале знания, необходимо построить график функции y = - 3 / (x+5)

Для решения этой задачи сначала строим гиперболу для равенства y = -3/x, после этого сдвигаем полученный график вдоль оси абсцисс влево на 5 единиц масштаба. В результате чего у нас получился требуемый график - это гипербола с асимптотами х=-5 и у = 0. Сам график вы видели при просмотре предложенного видео.

Следующий пример состоит в следующем: необходимо построить график функции у = |х+2|. Суть решения данной задачи имеет такой же алгоритм, что и в предыдущем случае. Сначала строим график функции у = |х|, а затем сдвигаем его на две единицы масштаба влево.

В дополнение следует сказать, что при построении графика функции вида у = f(x + l), в случае если l - это любое число, отличительное от нуля, то есть как положительное, так и отрицательное. При решении задач функций мы рассчитывали координаты точек, по которым и строили графики, не обращая внимания на знак возле некоего числа l, которое присутствовало в наших функциях, а просто отмечали сдвиг графика в той или иной мере. Однако следует отметить, что направление сдвига все же определялось именно знаком числа l: в случае, когда значение числа l было положительным, график сдвигался влево, а в случае, когда число l было меньше нуля, график сдвигался вправо.

Разделы: Математика

Класс: 8

Цели:

Оборудование: интерактивная доска, проектор, презентация к уроку.

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

у = x 2 и у = x 2 +1. Учащиеся самостоятельно приходят к выводу о сдвиге параболы (параллельном переносе) на 1 единицу вверх. (Слайд 10.)

На координатной плоскости в тетрадях учащиеся по точкам строят графики функций у = x 2 и у = x 2 – 1. Учащиеся самостоятельно приходят к выводу о сдвиге параболы (параллельном переносе) на 1 единицу вниз. (Слайд 11.)

На координатной плоскости в тетрадях учащиеся по точкам строят графики функций у = x 2 и у = (x – 1) 2 . Учащиеся самостоятельно приходят к выводу о сдвиге параболы (параллельном переносе) на 1 единицу вправо. (Слайд 12.)

На координатной плоскости в тетрадях учащиеся по точкам строят графики функций у = x 2 и у = (x + 1) 2 . Учащиеся самостоятельно приходят к выводу о сдвиге параболы (параллельном переносе) на 1 единицу влево. (Слайд 13.)

С помощью учителя учащиеся формулируют правило построения графика функции у = f (x + l) и графика функции у = f (x) + m с помощью сдвига графика функции у = f (x) . (Слайды 14-18. Анимация сдвигов графиков на слайдах помогает лучшему восприятию правила.)

Затем рассматривается вариант построения графика функции у = f (x + l) и графика функции у = f (x) + m с помощью сдвига графика функции у = f (x) , если известен график функции у = f (x) с помощью сдвига осей координат. (Слайды 19-23. Анимация сдвигов осей координат на слайдах помогает лучшему восприятию правила построения графиков.)

Правила построения графиков функций у = f (x + l) и у = f (x) + m записываются в тетрадь.

4. Закрепление материала

№ 19.6, № 20.6, № 19.11(в), № 19.12(в), № 19.13(в), № 19.14(в), № 20.11(в), № 20.12(в), № 20.13(в), № 20.14(в).

5. Домашнее задание

Параграф 19, 20 учебника, № 19.5, № 20.5, № 19.11–19.14(а), № 20.11–20.14(а).

6. Подведение итогов урока

Включить эффекты

1 из 17

Отключить эффекты

Смотреть похожие

Код для вставки

ВКонтакте

Одноклассники

Телеграм

Рецензии

Добавить свою рецензию

Слайд 1

Слайд 2

x y 2 1 1 0 6 -2 3 Устная работа на повторение 1) [-1;3] 2) 3) [-2;6] 4)

Слайд 3

x y 3 1 1 0 6 -2 3 Устная работа на повторение 1) [-1;3] 2) 3) [-2;6] 4) Найдите область значений функции

Слайд 4

x y 4 1 1 0 6 -2 3 Устная работа на повторение 1) 1 2) 1;1 3) 1;4 4) 4 Найдите нули функции

Слайд 5

На одном из рисунков изображен график функции, возрастающей на промежутке . Укажите этот рис. Устная работа на повторение

Слайд 6

Устная работа на повторение

Слайд 7

F(-1)

Слайд 8

Область определения функции… Область значений функции … Нули функции … Положительные и отрицательные значения функции … Монотонность функции … Наибольшее и наименьшее значение функции … Непрерывность … Ограниченность … Выпуклость … Устная работа на повторение

Слайд 9

Как построить график функции y=f(x+l)+m из графика функции y=f(x)

Слайд 10

10 m >0 m

Слайд 11

Графиком функции у=а(х+l)2 является парабола, которую можно получить из графика функции у = ах2 с помощью параллельного переноса вдоль оси х на l единиц влево, если l> 0 l

Слайд 12

x y 12 Х=5 у=4 1 1 0 5 4 5 ед. 4 ед.

Слайд 13

В классе № 21.5 (устно) №21.12-21.13 (в,г) № 21.10 (г)

Слайд 14

Практическая работа

На выбор построить по 2 графика: № 21.8 (а); № 21.9 (а); № 21.11 (в); № 21.11 (г).

Слайд 15

Преобразование графиков функций

Задание на дом §21. № 21.11 (а,б) № 21.12-19.13 (а,б)

Слайд 16

Литература

Рисунки для устной работы из учебника С.А. Теляковского «Алгебра. Учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений». М.: Просвещение. 2003г.

Слайд 17

Посмотреть все слайды

Конспект

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение гимназия №1 г.Лебедянь Липецкой области

(план рассчитан на 2 часа)

Учитель математики

Гладунец Ирина Владимировна

АННОТАЦИЯ

ВВЕДЕНИЕ

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА

Цель урока:

Задачи урока:

Образовательные:

Развивающие:

Воспитательные:

Тип урока : изучение нового материала.

Вид урока: комбинированный.

Формы работы учащихся : фронтальная, коллективная.

Межпредметные связи: физика.

Внутрипредметные связи:

СТРУКТУРА УРОКА

ХОД УРОКА

График функции у = ах2 + m является параболой, которую можно получить из графика функции у = ах2 с помощью параллельного переноса вдоль оси х на m единиц вверх, если m >0, или на - m единиц вниз, если m < 0.

Графиком функции у=а(х+l)2 является парабола, которую можно получить из графика функции у = ах2 с помощью параллельного переноса вдоль оси х на l единиц влево, если l>0, или на – l единиц вправо, если l<0

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение гимназия №1 г.Лебедянь Липецкой области

Разработка урока алгебры в 8 классе по теме

Как построить график функции y=f(x+l)+m из графика функции y=f(x)

(план рассчитан на 2 часа)

Учитель математики

Гладунец Ирина Владимировна

АННОТАЦИЯ

Данный урок может быть интересен тем, что на уроке изучения нового материала сразу же проводится практическая работа обучающего характера с целью закрепления изученного. Причем работа проводится коллективно (в группах). �Урок помогает способствовать развитию познавательной деятельности обучения, развивать у учащихся внимание и формировать потребность в приобретении знаний, воспитывать навыки самоконтроля, привычки к рефлексии, добиваться изменения роли ученика в учебном процессе от пассивного наблюдателя до активного исследователя

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность данной разработки заключается в том, что современный урок должен быть не только нескучным и интересным, но отображать современные методики и ресурсы. В данном случае используются самостоятельная отработка изученного материала в ходе коллективной работы, компьютерное обеспечение, наглядность, взаимопомощь и взаимоконтроль обучающихся, а значит, урок обеспечивает коммуникативность и научное развитие обучающихся на уроке, что соответствует современным требованиям образования. Данный урок позволяет развивать логическое мышление обучающихся; развивать умение обобщать и делать выводы; развивать познавательный интерес и коммуникативные навыки при работе с партнером. Также урок помогает способствовать формированию ответственного отношения к учению; воспитывать культуру учебного труда, навыков экономного расходования учебного времени; воспитывать волю и настойчивость для достижения конечных результатов.

Урок рассчитан на детей различного уровня развития, основной акцент в методике проведения урока на коллективный метод работы. Данный урок разработан так, что он соответствует требованиям к современному уроку развитие самостоятельности в обучении и развитию коммуникативный качеств.

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА

Цель урока:

изучить алгоритм построения графика функции y=f(x+l)+m из графика функции y=f(x) и закрепить изученный материал в ходе самостоятельной работы обучающего характера.

Задачи урока:

Образовательные:

закрепить навык построения графиков различных функций;

закрепить навык смещения графика функции y=f(x) вдоль осей Ох и Оу

осуществить проверку ЗУНов по данной теме в ходе практической (коллективной) работы.

Развивающие:

способствовать развитию познавательной деятельности обучения с помощью применения информационно-коммуникационных технологий на уроках;

развивать у учащихся логическое мышление, внимание; формировать потребность в приобретении знаний.

Воспитательные:

воспитывать навыки самоконтроля, привычки к рефлексии;

добиваться изменения роли ученика в учебном процессе от пассивного наблюдателя до активного исследователя.

Тип урока : изучение нового материала.

Вид урока: комбинированный.

Формы работы учащихся : фронтальная, коллективная.

Материально- техническое оборудование: компьютер, медиапроектор, экран.

Формирование ключевых компетенций: умение строить графики ранее изученных функций и смещать их вдоль осей Ох, Оу.

Межпредметные связи: физика.

Внутрипредметные связи: функции: линейная, частный случай квадратичной функции, обратная пропорциональность, у=√х.

СТРУКТУРА УРОКА

ХОД УРОКА

Повторение ранее изученного материала

Тест-самопроверка (слайды 2-8)

2. Актуализация знаний (слайды 9-11)

Тема нашего урока: «Как построить график функции y=f(x+l)+m из графика функции y=f(x). Нам необходимо выработать навык построения графика функции y=f(x+l)+m путем смещения вдоль осей координат графика y=f(x) (исходной), или «привязав» график исходной функции к новой системе координат. Затем закрепим полученные знания на практической коллективной обучающей работе.

Вспомним как строили графики функций y=f(x)+m и y=f(x+l).

График функции у = ах2 + m является параболой, которую можно получить из графика функции у = ах2 с помощью параллельного переноса вдоль оси х на m единиц вверх, если m >0, или на - m единиц вниз, если m < 0.

Графиком функции у=а(х+l)2 является парабола, которую можно получить из графика функции у = ах2 с помощью параллельного переноса вдоль оси х на l единиц влево, если l>0, или на – l единиц вправо, если l<0

Изучение нового материала(слайд 12)

Работа с графиком функции у=1/2х2. Преобразование графика путем смещения его вправо на 5 ед. масштаба и вверх на 4 ед.

Закрепление изученного (слайд 13)

№ 21.5 (устно), №21.12-21.13 (в,г), № 21.10 (г)

Практическая (обучающая) работа (коллективная) (слайд 14)

На выбор построить по 2 графика: № 21.8 (а); 21.9 (а); 21.11 (в); 21.11 (г).

Обучающиеся класса разбиваются на группы по 4 человека так, чтобы в группу попали ученики разного уровня обучаемости. Обсуждая, как построить графики функций, каждый работает в своей тетради. Затем результаты своей коллективной работы ученики переносят на двойной листок. Записывают всех членов группы и ставят оценку каждому члену группы согласно активности и участия в работе. Затем листочки сдают на проверку учителю.

Во время работы ученики могут обращаться к учителю за помощью.

Оценки могут быть выставлены в журнал (на усмотрения учителя).

Задание на дом: §21, № 21.11 (а,б), № 21.12-19.13 (а,б) (слайд 15)

Рисунки для устной работы на повторение из учебника С.А. Теляковского «Алгебра. Учебник для 9 класса общеобразовательных учреждений». М.: Просвещение. 2003г.