Matematika

Függvénytranszformációk · 21. lecke

Parabolák a koordináta-rendszerben

Jellemezd az alapparabolát és eltolt változatait.

Értsd meg!

Az alapfüggvény

Az f(x) = x² függvény a valós számokon értelmezett, értékkészlete [0; ∞). Grafikonja az y tengelyre szimmetrikus parabola. Minimuma 0, minimumhelye x = 0. Negatív bemenet is nemnegatív kimenetet ad; x és −x ugyanahhoz az értékhez tartozik.

Parabola eltolása és csúcspontja

A kék alapparabola csúcsa (0;0), a zöld grafikoné (2;−3). Az x helyén álló x−2 két egységgel jobbra, a kívül álló −3 három egységgel lefelé tol. A szimmetriatengely x=2.
A kék alapparabola csúcsa (0;0), a zöld grafikoné (2;−3). Az x helyén álló x−2 két egységgel jobbra, a kívül álló −3 három egységgel lefelé tol. A szimmetriatengely x=2.

Monotonitás

Az alapparabola (−∞; 0] intervallumon szigorúan csökken, [0; ∞) intervallumon szigorúan nő. A monotonitás a bemenet növelését és a kimenet változását kapcsolja össze. Nem ugyanaz, mint az előjel: a függvény pozitív is lehet ott, ahol csökken. A szélsőérték két monoton szakasz találkozásánál van.

Jellemzés és korlátozás

Jellemzéskor sorrendben add meg a tartományt, értékkészletet, zérushelyeket, tengelyt, szélsőértéket és monotonitást. Ha a tartományt egy intervallumra korlátozzuk, a szélsőértékek változhatnak, és maximum is megjelenhet. A csúcspont csak akkor tartozik a vizsgált grafikonhoz, ha a bemenete megengedett.

A parabola meredekségének változása

Az f(x)=ax² függvényben nagyobb pozitív a azonos x mellett nagyobb y értéket ad. A csúcs nem mozdul el. Az a=2 grafikon keskenyebbnek, az a=0,5 grafikon szélesebbnek látszik.
Az f(x)=ax² függvényben nagyobb pozitív a azonos x mellett nagyobb y értéket ad. A csúcs nem mozdul el. Az a=2 grafikon keskenyebbnek, az a=0,5 grafikon szélesebbnek látszik.

Amit érdemes megjegyezni

  • f(x) = x²; csúcs: (0; 0)
  • x² ≥ 0 minden valós x-re

Nézd meg, próbáld ki!

Függvénylabor

Változtasd a paramétereket! Figyeld az alapfüggvényt (szürke) és az átalakított grafikont (kék).

1 · (x − (0))² + (0)

-8-8-4-404488xy

A rajzolt ablak: −9 ≤ x ≤ 9 és −10 ≤ y ≤ 10. A görbe az ablakon túl is folytatódhat. Az értelmezési tartomány az összes valós szám.

Kidolgozott példák

1. példa

Értékek és szimmetria

Számítsd ki f(−3), f(0), f(3) értékét, ha f(x) = x².

  1. f(−3) = 9, f(0) = 0, f(3) = 9.
  2. A −3 és 3 ugyanazt a kimenetet adja.
  3. A (−3; 9) és (3; 9) pont szimmetrikus az y tengelyre.
  4. A legkisebb kimenet 0.

2. példa

Korlátozott tartomány

Jellemezd x² szélsőértékeit a [−2; 4] intervallumon.

  1. A 0 megengedett, ezért a minimum 0.
  2. A két végpont értéke 4 és 16.
  3. A maximum 16, x = 4-nél.
  4. Az értékkészlet [0; 16].

Ellenőrizd magad!

Először önállóan dolgozz! A válaszmezőben törtet billentyűzettel így adhatsz meg: „1/2”, tizedest vesszővel vagy ponttal. Több eredményt pontosvesszővel válassz el (például: 2; 3). Ha a kérdés sorrendet ad meg, kövesd azt. Intervallumot például így írhatsz: [2;3]. Ha a feladat a π együtthatóját kéri, csak a számot add meg. Logikai kérdésnél az „igaz” és „hamis” szavakat is használhatod.

Helyesen megoldva: 0 / 10

1. feladat

f(x) = x². Mennyi f(−5)?

Megoldás és magyarázat

(−5)² = 25.

2. feladat

x² a [2; 5] intervallumon: mennyi a minimum?

Megoldás és magyarázat

Itt a függvény nő; a bal végpontnál 2² = 4.

3. feladat

x² a [−3; 1] intervallumon: mennyi a maximum?

Megoldás és magyarázat

A −3 végpont a legmesszebb van nullától.

4. feladat

Igaz vagy hamis: x² szigorúan nő az egész valós számegyenesen.

Megoldás és magyarázat

A negatív bemeneteken x növekedésekor x² csökken.

5. feladatBővítő gyakorlás · Alap

f(x)=2(x−5)²−8. Mennyi f(7)?

Megoldás és magyarázat

f(7)=2·2²−8=0.

6. feladatBővítő gyakorlás · Alap

f(x)=(x−5)²+8. Add meg a csúcspontot x; y sorrendben!

Megoldás és magyarázat

A négyzet x=5-nál nulla, ezért a csúcs (5; 8).

7. feladatBővítő gyakorlás · Alkalmazás

f(x)=−2(x+5)²+8. Mennyi a maximumérték?

Megoldás és magyarázat

A negatív négyzet legfeljebb nulla; a maximum 8, x=−5-nál.

8. feladatBővítő gyakorlás · Alkalmazás

f(x)=(x−5)²−4. Add meg a két zérushelyet!

Megoldás és magyarázat

(x−5)²=4 → x−5=±2.

9. feladatBővítő gyakorlás · Gondolkodtató

g(x)=√(x−5). Mi az értelmezési tartomány legkisebb eleme?

Megoldás és magyarázat

x−5≥0 → x≥5.

10. feladatBővítő gyakorlás · Gondolkodtató

f(x)=3(x−5)²+8. Mennyi f(4)−f(6)?

Megoldás és magyarázat

A két x érték a szimmetriatengelytől egyenlő távol van; mindkét függvényérték 3+k.