15. Функции: обратная пропорциональность, арифметический корень

МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ

Обратная пропорциональность

Если переменная у обратно пропорциональная переменной х, то эта зависимость выражается формулой
k - коэффициент обратной пропорциональности.

Например: 


Область определения функции  есть множество всех чисел, отличных от нуля.

Графиком обратной пропорциональности является гипербола. Если k>0, то ветви гиперболы расположены в I и в III координатных четвертях: если k<0, то ветви гиперболы расположены во II и в IV координатных четвертях.
График функции строится по точкам, для этого составляют таблицу значений функции:
x
-4
-3
-2
-1
1
2
3
4
y
k:(-4)
k:(-3)
k:(-2)
k:(-1)
k:1
k:2
k:3
k:4


Свойства функции

1. Область определения: D(y)=(-∞; 0) U (0; +∞).
2. Множество значений: Е(у)=(-∞; 0) U (0; +∞).
3. Функция не имеет минимального и максимального значения.
4. Нули функции: функция не имеет нулей.
5. Промежутки знакопостоянства функции:
если k>0: y<0 при  х (-∞; 0);
                   y>0 при х (0; +∞);
если k<0: y<0 при  х (0; +∞);
                   y>0 при х (-∞; 0).
6. Промежутки монотонности:
если k>0 функция убывает на промежутке (-∞; 0) U (0; +∞);
если k<0 функция возрастает на промежутке (-∞; 0) U (0; +∞).


Функция у=x3

Функцию вида y= x называют кубической функцией. Графиком кубической функции является кубическая парабола, проходящая через начало координат. Ветви кубической параболы y=xнаходятся в I и III четвертях.
График функции строится по точкам, для этого составляют таблицу значений функции:
x
-2,5
-2
-1,5
-1
1
1,5
2
2,5
y
-15,625
-8
-3,375
-1
1
3,375
8
15,625


Свойства функции

1. Область определения: D(y)=(-∞; +∞).
2. Множество значений: Е(у)=(-∞;  +∞).
3. Функция не имеет минимального и максимального значения.
4. Нули функции: х=0.
5. Промежутки знакопостоянства функции:
 y<0 при  х (-∞; 0);
 y>0 при х (0; +∞).
6. Промежутки монотонности:
функция возрастает на промежутке (-∞;  +∞).



Функция квадратного корня

Функцией арифметического корня называют функцию, заданную формулой
Т.к. выражение имеет смысл только при неотрицательных значениях х, то функция задается на промежутке (0; +∞).

График функции строится по точкам, для этого составляют таблицу значений функции:
x
0
4
9
16
y
0
2
3
4

Свойства функции

1. Область определения: D(y)=[0; +∞).
2. Множество значений: Е(у)=[0;  +∞).
3. Функция не имеет максимального значения; минимальное значение равно 0.
4. Нули функции: х=0.
5. Промежутки знакопостоянства функции:
 y>0 при х (0; +∞).
6. Промежутки монотонности:
функция возрастает на промежутке [0;  +∞).



УПРАЖНЕНИЯ

1. Графиком каких из функций является гипербола?
Решение:
а) График функции у=k/x - гипербола, следовательно гипербола является графиком функции у=1/х.
Ответ: 3)


2. Из данных функций укажите те, график которых проходит через начало координат:
Решение:
а) Если график функции проходит через начало координат, то при х=0 у=0.
Следовательно графики функций 
проходят через начало координат.
Ответ: 1), 3), 4), 5).


3. а) График обратной пропорциональности проходит через точку с координатами (2; -2). Найдите коэффициент обратной пропорциональности.
    б) График обратной пропорциональности проходит через точку с координатами (4; 1,75). Найдите коэффициент обратной пропорциональности.
Решение:
а) Формула обратной пропорциональности y=k/x. Подставим вместо х и у координаты точки (2; -2) и найдем коэффициент k. 
-2=k:2; k=-4.
Ответ: -4.


4. Укажите функции, областью определения которых являются все действительные числа:
Решение:
а) Область определения функции ограничена, если в формуле, которой задана функция есть квадратные корни и знаменатели, которые могут принимать значение 0 при некоторых значениях х. Область определения - все действительные числа у функций:
Ответ: 1), 4).


5. Из указанных функций 
выберите обратную пропорциональность, график которой расположен:
а) в I  и III координатных четвертях;
б) во II  и IV координатных четвертях.
Решение:
а) в I  и III координатных четвертях находятся графики обратной пропорциональности с коэффициентом k>0.
Ответ: 3), 4).


6. Переменные х и у обратно пропорциональны. 
а) Известно, что при х=0,5 у=12. Найдите значение у при х=-2;
б) известно, что при х=1,5 у=-6. Найдите значение у при х=2.
Решение:
а) Составим формулу обратной пропорциональности, для этого в формулу y=k/x подставим значения х=0,5 и у=12, найдем коэффициент k.
12=k:0,5; k=12*0,5=6. Обратная пропорциональность задана формулой у=6/х. Подставим в эту формулу х=-2: у=6: (-2)=-3.
Ответ: -3.


7. Найдите область определения функции:
Решение:
а) Выражение под корнем (4х-1)(х+0,5) должно быть неотрицательным. Решим неравенство:
(4х-1)(х+0,5)≥0,
Найдем нули функции (4х-1)(х+0,5)=0:
4х-1=0 или х+0,5=0
х=0,25        х=-0,5
Решим неравенство методом интервалов:
Ответ: (-∞; -0,5]U[0,25; +∞).


8. а) Найдите значения аргумента, при которых функция принимает отрицательные значения
    б) Найдите значения аргумента, при которых функция принимает положительные значения
Решение:
а) Рассмотрим неравенство
Умножив обе части неравенства на (-1) получим:
Числитель равен 3 - положительное число, знаменатель тоже является положительным числом, следовательно дробь положительна на области определения. Найдем область определения функции:
16-x2>0,
x2<16,
|x|<4.
Ответ: (-4; 4).


9. График какой из функций симметричен относительно начала координат? Постройте график выбранной функции:
Решение:
а) Симметричен относительно начала координат график функции у=0,5x3
Построим таблицу значений функции:
x
-3
-2
-1
0
1
2
3
y
-13,5
-4
-0,5
0
0,5
4
13,5

Построим график:


10.Постройте график функции:

Решение:
Построим таблицу значений функции:
x
-3
-2
0
1
2
3
y
-3
-6
6
3
2
1,5
Построим график:



11. а) Построив графики функций у=5-х и Найдите количество корней уравнения 
б) Построив графики функций у=-2-х и  y=x3 найдите количество корней уравнения -х-2=x3
Решение:
а) Графиком функции y=5-x является прямая, для ее построения найдем координаты двух точек:
x
0
1
y
5
4
Таблица значений  функции :
x
0
1
4
9
y
0
1
2
3
Построим оба этих графика в одной системе координат и найдем их точку пересечения:


12. Найдите область определения функции:
Решение:
а) Выражения под корнем должны быть неотрицательны. Решим систему неравенств:
Ответ: [4; +∞).



13. Постройте графики функций и найдите точки пересечения графика с осями координат:
Решение:
a) Графиком данной функции является гипербола. Построить можно выполнив сдвиг графика функции у=3/х на 3 единицы вправо и на две единицы вверх.
Построим таблицу значений функции:
x
-4
-3
-2
-1
0
2
3
4
y
4,4
4,25
4
3,5
2
8
6,5
6
Построим график:
График с осями координат имеет две точки пересечения.




14. а) Докажите, что данная функция убывает на промежутке (3; +∞);
     б) Докажите, что данная функция возрастает на промежутке (-2; +∞):
Решение:
а) Найдем область определения функции

D=(-∞; 3)U(3; +∞).
Рассмотрим х1 и х2, принадлежащие промежутку (3; +∞) такие, что x1>x2.
Тогда 
Найдем разность у1-у2:
Т.к. x1>x2, то числитель будет отрицательным числом. (х1-3) и (х2-3)  на промежутке (3; +∞) будут положительными числами, следовательно у1-у2<0.
Т.к. х1>x2  и  y1-y2<0, то функция убывает на промежутке (3; +∞).




ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ


1. В каких координатных четвертях расположен график функции, заданный формулой:
а) у=-0,9/х;   б) у=1,4/х?

2. Из числовых промежутков  (-∞; 5], (0;+∞), (5; +∞) и [5;+∞) выберите тот, который является областью определения функции 
3. Какой из графиков функций, заданных формулами не проходит через начало координат
4. Найдите область определения функции, заданной формулой:
5. Постройте график функции, заданной формулой:
6. а) График обратной пропорциональности проходит через точку А(8; 4). Найдите значение этой функции при х=-10.
    б) График обратной пропорциональности проходит через точку А(-16; 2). Найдите значение этой функции при х=5.

7. Найдите точки пересечения с осью Оу графика функции, заданного формулой:
8. Постройте график функции и укажите нули функции, если они существуют:
9. Докажите, что при х1 функция возрастает
10. Найдите область определения функции:


Проверь себя