Matematika

Függvénytranszformációk · 23. lecke

„Soványabb”, „kövérebb”

Vizsgáld a függőleges nyújtást, zsugorítást és tükrözést.

Értsd meg!

A kimenet szorzása

g(x) = a · f(x) esetén a bemenet nem változik, a kimenet a-szorosára változik. Ha |a| > 1, az x tengelytől mért függőleges távolság nő; ha 0 < |a| < 1, csökken. Negatív a esetén a nyújtás vagy zsugorítás mellett az x tengelyre is tükrözünk. A nulla szorzó külön eset: állandó nulla függvényt ad.

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.

Parabolák alakja

Az ax², a ≠ 0, grafikonja felfelé nyílik, ha a > 0, és lefelé, ha a < 0. Nagyobb |a| szűkebbnek látszó parabolát ad, de a művelet függőleges irányú. A csúcs az origó marad, a tengely az y tengely. Azonos a és −a grafikonja egymás tükörképe az x tengelyre.

A parabola geometriai jelentése

A parabola azoknak a pontoknak a halmaza, amelyek egy rögzített ponttól, a fókusztól és egy rögzített egyenestől, a vezéregyenestől egyenlő távol vannak. A fókusz nincs az egyenesen. A pont–egyenes távolság merőleges távolság. Ez a geometriai meghatározás kapcsolja össze a függvénygrafikont és a síkbeli ponthalmazt.

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

  • g(x) = af(x): a kimenetek a-szorosai
  • a > 0: felfelé; a < 0: lefelé nyíló ax²
  • |a| > 1: függőleges nyújtás

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

Nyújtás

Hogyan változik az x² grafikon (2; 4) pontja 3x² esetén?

  1. A bemenet 2 marad.
  2. Az eredeti kimenet 4.
  3. Az új kimenet 3 · 4 = 12.
  4. Az új pont (2; 12).

2. példa

Tükrözés és zsugorítás

Jellemezd g(x) = −0,5x²-t.

  1. A negatív előjel az x tengelyre tükröz.
  2. A 0,5-ös tényező a függőleges távolságot felezi.
  3. Maximuma 0, maximumhelye x = 0.
  4. g(2) = −2 és g(−2) = −2.

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) = 4x². Mennyi f(3)?

Megoldás és magyarázat

4 · 9 = 36.

2. feladat

g(x) = −2x². Mennyi g(−2)?

Megoldás és magyarázat

−2 · 4 = −8.

3. feladat

h(x) = 0,25x². Mennyi h(4)?

Megoldás és magyarázat

0,25 · 16 = 4.

4. feladat

Igaz vagy hamis: −x² függvénynek a valós számokon maximuma van.

Megoldás és magyarázat

−x² ≤ 0, és x = 0-nál eléri a 0-t.

5. feladatBővítő gyakorlás · Alap

f(x)=2(x−7)²−10. Mennyi f(9)?

Megoldás és magyarázat

f(9)=2·2²−10=-2.

6. feladatBővítő gyakorlás · Alap

f(x)=(x−7)²+10. Add meg a csúcspontot x; y sorrendben!

Megoldás és magyarázat

A négyzet x=7-nál nulla, ezért a csúcs (7; 10).

7. feladatBővítő gyakorlás · Alkalmazás

f(x)=−2(x+7)²+10. Mennyi a maximumérték?

Megoldás és magyarázat

A negatív négyzet legfeljebb nulla; a maximum 10, x=−7-nál.

8. feladatBővítő gyakorlás · Alkalmazás

f(x)=(x−7)²−4. Add meg a két zérushelyet!

Megoldás és magyarázat

(x−7)²=4 → x−7=±2.

9. feladatBővítő gyakorlás · Gondolkodtató

g(x)=√(x−7). Mi az értelmezési tartomány legkisebb eleme?

Megoldás és magyarázat

x−7≥0 → x≥7.

10. feladatBővítő gyakorlás · Gondolkodtató

f(x)=3(x−7)²+10. Mennyi f(6)−f(8)?

Megoldás és magyarázat

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