Premiki in raztegi funkcije (naloga)

Premiki in raztegi funkcije (naloga)

Avtor: Saša Udir

Navodilo naloge

V spodnjem koordinatnem sistemu je narisan graf funkcije y=f(x).

Narišite še grafe funkcij:

  • g1(x)=2*f(x)
  • g2(x)=f(x-1)
  • g3(x)=f(x)-1

Graf f(x):

(NavodiloGraf.png)
Graf funkcije f(x)

Kako se lotimo reševanja?

Nalogo razdelimo na dva dela.

  1. S pomočjo grafa funkcije ugotovimo za katero funkcijo gre.
  2. S pomočjo f(x) narišemo želene grafe funkcij g1(x), g2(x), g3(x).


Opomba Če bi se reševanja lotili na list (brez uporabe računalniških orodij oz. programov), ne bi rabili vedeti za katero funkcijo gre. Kot bomo videli v naslednjih prosojnicah, bi pri prvi funkciji g, pomnožili vse y koordinate z 2, pri 2., bi vsem x koordinatam osnovne funkcije prišteli 1, pri 3. oz. zadnji, bi osnovni graf pomaknili za 1 navzdol.

1. Poiščemo funkcijo f(x)

Recimo, da je funkcija polinom. Iz grafa lahko razberemo ničle in določene točke.


Spomnimo se:
Če poznamo vse ničle in vsaj eno točko na grafu lahko polinom zapišemo v ničelni obliki.


p(x)=A(x-x1)(x-x2)...(x-xn)

  • x1,x2,...,xn so ničle
  • A je vodilni koeficient

1.1 Poiščemo ničle in točko na podanem grafu:

S pomočjo zgornje teorije in podanege grafa, lahko torej ugotovimo za katero funkcijo gre.

  • Ničle:

    • x_1=-2
    • x_2,3=1 (x=1 je dvojna ničla)
  • Točke na grafu:

    • T_1=(0,1)
    • T_2=(2,2)
    • T_3=(-1,2)

1.2 Poiščemo vodilni koeficient:

  1. p(x)=A*(x+2)*(x-1)*(x-1) oz. p(x)=A*(x+2)*(x-1)2
  2. V enačbo vstavimo eno izmed točk, ki leži na grafu funkcije in jo rešimo.

    1. p(0)=A*2*(-1))2=1 --> A=0.5
  3. p(x)=0.5*(x+2)*(x-1)2

Podana funkcija se na podanem intervalu obnaša enako kot naš izpeljani polinom.

1.3 Narišemo funkcijo:

Pomagali si bomo s programom Geogebra.
V GeoGebri funkcijo definiramo oz. narišemo tako, da v ukazni vrstici podamo eksplicitno enačbo funkcije

  • Ukaz: f(x)=0.5*(x+2)*(x-1)^2

Graf funkcije g1(x)

Premislimo:
Kaj funkcija g1(x) naredi z grafom funkcije f(x)?

Odgovor

Splošno:

g(x)=a*f(x) --> Realno število a poskrbi za razteg v y-smeri (y koordinata se pomnoži z a, x koordinata pa ostane enaka)

  • Opomba 1.: Ničle se ne spremenijo!
  • Opomba 2.: V primeru, da je 0<a<1 – se graf funkcije »splošči«.
  • Opomba 3.: V primeru, da je a negativno število, se graf prezrcali še čez x-os

Razteg grafa

Funkcija g1(x) raztegne graf funkcije f(x) za faktor 2 v smeri y.

Risanje funkcije g1(x)

Spet bomo risali v GeoGebri in v isti datoteki, kjer smo prej že definirali funkcijo f(x).
Za definiranje g1 lahko uporabimo kar f(x).

  • Ukaz: g_1=2*f(x)
(Graf f(x) in g1(x).png)
Grafa funkcij f(x) in g1(x).

Graf funkcije g2

Premislimo:

Kaj funkcija g2(x)=f(x-1) naredi z grafom f(x)?

Odgovor

Splošno:

g(x)=f(x-b) --> premik grafa funkcije v smeri osi x za število b.

  • b>0 --> premik v desno za b
  • b<0 --> premik v levo z b

x-koordinate grafa se spremenijo za +b, y-koordinate pa ostanejo enake.

Premik grafa

Funkcija g2(x) premakne graf funkcije f(x) za 1 v desno.

Risanje funkcije g2

Spet si pomagamo s f(x):

  • Ukaz: g_2=f(x-1)
(Graf f(x) in g2(x).png)
Grafa funkcij f(x) in g2(x).

Graf funkcije g3

Premislimo:

Kaj funkcija g3(x)=f(x-1) naredi z grafom f(x)?

Odgovor

Splošno:

g(x)=f(x)+c --> premik grafa funkcije v smeri osi y za število c.

  1. c>0 --> premik navzgor za c
  2. c<0 --> premik navzdol za c

y-koordinate grafa se spremenijo za c, x-koordinate pa ostanejo enake.

Premik grafa

Funkcija g3(x) premakne graf funkcije f(x) za 1 navzdol.

Risanje funkcije g3

Tako kot v prejšnjih dveh primerih, si tudi tukaj pomagamo s f(x).

  • Ukaz: g_3(x)=f(x)-1
(Graf f(x) in g3(x).png)
Grafa funkcij f(x) in g3(x).

POVZETEK

Konstrukcija v GeoGebri - ukazi:

  • f(x)=0.5*(x+2)*(x-1)^2
  • g_1(x)=2*f(x)
  • g_2(x)=f(x-1)
  • g_3(x)=f(x)-1
  • Lahko spremenimo še barvo in debelino posamezni funkciji za boljši pregled.

    • Desni klik na objekt --> klik na Lastnosti (odpre se nam pomožno okno).
    • Barvo spremenimo v zavihku Barva, debelino grafa funkcije pa pod zavihkom Slog.

Geogebra datoteka

0%
0%