Тригонометрические неравенства и преобразования графиков
Уроки 31–32 · 2 урока · М. А. Мирзаахмедов, Ш. Н. Исмаилов, А. К. Аманов (алгебра и начала анализа), Б. К. Хайдаров (геометрия). Математика, 10 класс, части 1 и 2, 1-е издание. EXTREMUM PRESS, Ташкент, 2017
32
Преобразования графиков
Учебник, часть 2: с. 48–50
ЦельПолучать графики функций y = m·f(k(x − a)) + b из графика y = f(x) с помощью сдвигов, растяжений и отражений.
Из графика функции y = f(x) график функции y = f(x − a) + b получается параллельным переносом на вектор (a; b): на a единиц вправо (влево, если a < 0) и на b единиц вверх (вниз, если b < 0). График y = −f(x) — отражение графика y = f(x) относительно оси Ox. В y = m·f(x) ординаты растягиваются в |m| раз (при |m| > 1) или сжимаются (при |m| < 1). В y = f(kx) абсциссы сжимаются в |k| раз (при |k| > 1) или растягиваются (при |k| < 1). Когда несколько преобразований применяются одно за другим, порядок важен: например, y = 2 − (x + 3)² получается из y = x² сдвигом на 3 единицы влево, отражением относительно Ox и затем подъёмом на 2 единицы. График y = sin 2x получается из y = sin x сжатием в два раза к оси Oy, поэтому его период равен 2π/2 = π.
Примеры
y = (x − 2)² + 1: график y = x² сдвинут на 2 единицы вправо и на 1 единицу вверх; вершина переходит из (0; 0) в (2; 1).
Пусть f(1) = 4. Для y = 3f(x − 1) + 2 при x = 2 получаем y = 3f(1) + 2 = 3 · 4 + 2 = 14: точка (1; 4) переходит в (2; 14) (на 1 вправо, ордината растянута в 3 раза, на 2 вверх).
Работа в классе
На миллиметровой бумаге нарисуйте y = x², скопируйте график на кальку и сдвиньте её, чтобы получить y = (x − 2)² + 1; затем проверьте оба графика по точкам.
Упражнения
1
Как получить график функции y = f(x − 3) из графика y = f(x)?
Сдвинуть на 3 единицы вправо.
2
Функция y = (x + 2)² − 5 получается из y = x². Где находится вершина?
(−2; −5)
3
Если f(2) = 5, найдите значение y = 2f(x + 1) − 3 при x = 1.
7
4
Почему график функции y = f(x − a) при a > 0 сдвигается вправо, несмотря на знак минус?
Прежнее значение f(x₀) теперь появляется при x = x₀ + a: чтобы аргумент x − a стал равен x₀, сам x должен быть больше на a.