Аналіз функцій за їхніми графіками — це одна з найбільш наочних тем математики, яка вимагає вміння «читати» рисунок і швидко виділяти ключові властивості об'єкта. На НМТ завдання цього типу зустрічаються дуже часто, оскільки вони дозволяють перевірити комплексне розуміння теми: від визначення координат точок перетину з осями до аналізу поведінки складних періодичних процесів. Вміння візуально оцінювати парність, монотонність та область значень функції дозволяє значно зекономити час на іспиті, уникаючи громіздких обчислень.
На цій сторінці ми розберемо реальні завдання НМТ та ЗНО. Ви навчитеся працювати з графічними ескізами різних типів: лінійними, квадратичними, тригонометричними та показниковими функціями. Тут зібрано приклади на знаходження нулів функції, визначення значень у конкретних точках, а також завдання на геометричні перетворення графіків, такі як паралельне перенесення вздовж осей координат.
І. y=kx+b (лінійна функція (пряма пропорційність))
Графіком функції є пряма. Для побудови графіка функції достатньо обчислити значення функції в двох довільних точках, побудувати ці точки на координатній площині та провести через них пряму.Оскільки у(0)=к⋅0+b=b, то число b у рівнянні прямої показує, в якій точці графік функції перетинає вісь ОУ. Число k впливає на монотонність функції: при к>0 функція зростає, при k<0 функція є спадною. При к=0 ми отримуємо рівняння y=b, графіком якої є пряма, паралельна осі ОХ.
ІІ. y=k/x (обернена пропорційність)
Графіком функції є гіпербола. Дана функція має лише один параметр -к, від якого залежить, в якій чверті розміщено графік. При к>0 графік функції лежить в І та ІІІ координатних чвертях, при k<0 графік функції лежить в ІІ та ІV координатних чвертях.
ІІІ. y=ax2+bх+c та y=ax2 (квадратична функція)
y=ax2. Маючи лише один параметр a, парабола або лежить в І та ІІ координатних чвертях (гілки параболи напрямлені вгору) при а>0 або в ІІІ та ІV координатних чвертях (гілки параболи напрямлені донизу) при a<0.Загальна квадратична функція має три параметри:
- Як і для прямої параметр с визначає точку перетину осі ОУ.
- Як для частинного випадку квадратичної функції параметр а визначає напрямок гілок параболи.
- Параметр b визначає розміщення вершини параболи. Оскільки абсциса вершини параболи знаходиться за формулою х=-b/2a, то якщо а і b одного знаку (їх добуток більше 0), то вершина параболи лежить зліва від осі ОУ, якщо різного знаку (їх добуток менше нуля) - справа.
Дослідити положення параболи можна використовуючи дискримінант відповідного квадратного рівняння. Як відомо, якщо дискримінант квадратного рівняння додатний, то рівняння має два корені; якщо від'ємний - не має коренів; якщо дорівнює 0 - один корінь. Враховуючи те, що корені квадратного рівняння, це ті числа, при яких значення квадратичної функції дорівнюють нулю, то корені - це точки перетину параболи з віссю ОХ. Відповідно, якщо дискримінант квадратного рівняння додатний, то парабола має дві точки перетину з ОХ; якщо від'ємний - не перетинає ОХ; якщо дорівнює 0 - дотикається до осі ОХ.
a > 0 (гілки вгору)
a < 0 (гілки вниз)
| А | Б | В | Г | Д |
| у=х-1 | у=1-х | у=1 | х=-1 | у=х |
Щоб перевірити, чи належить точка (0;0) графіку функції, достатньо підставити її координати в рівняння функції.
А) 0=0-1. Не є правильним.
Б) 0=1-0. Не є правильним.
В) 0=1. Не є правильним.
Г) 0=-1. Не є правильним.
Д) 0=0. Є правильним.
| А | Б | В | Г | Д |
| (0;-2) | (-2;0) | (1;0) | (0;1) | (1;-2) |
Оскільки в точці перетину графіка функції з віссю х у=0, то маємо рівняння 2х-2=0, звідки 2х=2 і х=1. Маємо точку (1;0).
| А | Б | В | Г | Д |
| у=2х | у=x2-2x | у=cos(2х) | y=2x | y=\frac{2}{x} |
Лінійна функція має вигляд y=kx+b, тобто із запропонованих обираємо у=2х.
| А | Б | В | Г | Д |
| y=-\frac{3}{2}x | y= -2 | x= -2 | x=3 | y=3 |
Оскільки графік функції паралельний осі абсцис, то функція має вигляд у=а. Так як графік функції проходить через точку А(-2;3), для якої у=3, то маємо лінійну функцію у=3.
| А | Б | В | Г | Д |
| (2;7) | (1;6) | (-3;0,4) | (0;2,5) | (4;4,5) |
Якщо точка належить графіку функції, то її координати повинні задовільняти рівнянню функції. Підставимо запропоновані варіанти:
А) \frac{5+2}{2-2}=\frac{7}{0}≠7
Б) \frac{5+1}{1-2}=\frac{6}{-1}=-6≠6
В) \frac{5-3}{-3-2}=\frac{2}{-5}=-0,4≠0,4
Г) \frac{5+0}{0-2}=\frac{5}{-2}=-2,5≠2,5
Д) \frac{5+4}{4-2}=\frac{9}{2}=4,5 Підходить, отже ця точка належить графіку функції.
| А | Б | В | Г | Д |
| y=f(x+3) | y=f(x)+3 | y=3f(x) | y=f(x)-3 | y=f(x-3) |
Якщо графік паралельно переноситься вздовж осі у, то це перетворення f(x)+a. Так як переносимо вниз на 3 одиниці, то маємо а= -3. Отже це перетворення f(x)-3.
| А | Б | В | Г | Д |
| y=f(x+2) | y=f(x)+2 | y=2f(x) | y=f(x)-2 | y=f(x-2) |
Якщо графік паралельно переноситься вздовж осі х, то це перетворення f(x+a). Так як переносимо праворуч на 2 одиниці, то маємо а= -2. Отже це перетворення f(x-2).
| Функція | Властивість графіка функції |
| 1 y = log2x 2 y=x2+3 3 y = cosx |
А не перетинає вісь у Б паралельний осі х В розташований у всіх координатних чвертях Г має лише одну спільну точку з графіком рівняння х2+у2=9 Д симетричний відносно початку координат |
1) Графік логарифмічної функції не перетинає вісь у.
2) Графіком функції є парабола, перенесена на 3 одиниці вгору, тому вона має лише одну спільну точку з графіком рівняння х2+у2=9 (точка (0; 3).
3) Графік функції розташований у всіх координатних чвертях.
| Початок речення | Закінчення речення |
| 1 Графік функції y = -x3 2 Графік функції y = \sqrt{x} 3 Графік функції y = cosx |
А розміщено лише в першій і другій координатних чвертях Б має з графіком рівняння x2+y2 = 9 лише одну спільну точку В симетричний відносно осі у Г симетричний відносно початку координат Д не має спільних точок із графіком рівняння x = 0 |
1) Функція y = -x3 є непарною (у(-х)=-(-x)3=x3=-у(х)), а графік непарної функції симетричний відносно початку координат
2) Графіком функції є гілка параболи, розміщена в першій координатній чверті. Ця гілка перетинає коло з центром в початку координат лише в одній точці.
3) Функція y = cosx є парною функцією, а графік парної функції симетричний відносно осі у.
| Точка | Функція |
| 1 О(0;0) 2 М(0;-1) 3 N(-1;0) 4 K(0;1) |
А y=2x+2 Б y=ctgx В y=tgx Г y=\sqrt{x}-1 Д y=2x |
Підставимо у функції координати точок, і з'ясуємо, коли отримаємо правильну рівність.
1) О(0;0) А) 2⋅0+2=0+2=2≠0. Б) ctg0 не існує. В) tgx=0. Підходить. Маємо першу відповідь і з наступних перевірок виключаємо відповідь В.
2) М(0;-1) А) 2⋅0+2=0+2=2≠-1. Б) ctg0 не існує. Г) y=\sqrt{0}-1=0-1=-1. Підходить. Маємо другу відповідь і з наступних перевірок виключаємо відповідь Г.
3) N(-1;0) А) 2⋅(-1)+2=0. Підходить. Маємо третю відповідь і з наступних перевірок виключаємо відповідь А.
4) K(0;1) Б) ctg0 не існує. Д) 20=1. Підходить. Маємо четверту відповідь.
| Функція | Кількість точок |
| 1 y=x2-4 2 y=2х 3 y=2x+1 4 y=\frac{1}{x} |
А жодної Б одна В дві Г три Д чотири |
1) Підставимо замість х 0. Маємо 02-4=-4. Точка (0;-4). Підставимо замість у 0. Маємо x2-4=0, звідки x2=4 і х=±2. Маємо ще дві точки (-2;0) та (2;0). Отже, дана функція має три точки перетину з осями координат.
2) Підставимо замість х 0. Маємо 20=1. Точка (0;1). Підставимо замість у 0. Маємо 2х=0. Дане рівняння не має розв'язків (2х завжди більше 0). Отже, дана функція має одну точку перетину з осями координат.
3) Підставимо замість х 0. Маємо 2⋅0+1=1. Точка (0;1). Підставимо замість у 0. Маємо 2x+1=0, звідки 2x= -1 і х= -0,5. Маємо ще одну точку (-0,5;0). Отже, дана функція має дві точки перетину з осями координат.
4) Графіком даної функції є гіпербола, графік якої не перетинає жодну з осей координат.
| Функція | Кількість точок перетину |
| 1 y=x3-1 2 y=2-х 3 y=-\frac{2}{x} 4 y=ctgx |
А жодної Б одна В дві Г три Д безліч |
1) Підставимо замість х 0. Маємо 03-1=-1. Точка (0;-1). Підставимо замість у 0. Маємо x3-1=0, звідки x3=1 і х=1. Маємо ще точку (1;0). Отже, дана функція має дві точки перетину з осями координат.(Або графіком є кубічна парабола, зміщена на 1 вниз і маємо за графіком дві точки перетину).
2) Підставимо замість х 0. Маємо 20=1. Точка (0;1). Підставимо замість у 0. Маємо 2-х=0. Дане рівняння не має розв'язків (2-х завжди більше 0). Отже, дана функція має одну точки перетину з осями координат. (Або графік показникової функції завжди має з осями лише одну точку перетину).
3) Графіком даної функції є гіпербола, графік якої не перетинає жодну з осей координат.
4) Графіком даної функції є котангенсоїда, яка з періодом Т=π перетинає вісь Ох. Маємо безліч точок перетину.
| Функція | Кількість точок перетину |
| 1 у=х+5 2 y=5х 3y=\sqrt{x} 4y=sinx |
А жодної Б лише одна В лише дві Г лише три Д більше чотирьох |
1) Оскільки коефіцієнти біля цих прямих різні, то вони перетинаються, отже вони мають 1 спільну точку
2) Дана функція розміщена у верхній половині координатної площини, пряма у=\frac{x}{5} при х<0 розміщена в нижній частині координатної площини, а в іншій частині зростає повільніше, ніж показникова функція, тому вони не мають спільних точок.
3) Одразу видно, що вони мають спільну точку (0;0), після якої корінь спочатку стрімко зростає, а потім, після 1, повільно. Тому графік даної функції буде мати ще одну спільну точку з прямою (це точка (25;5)). Отже, маємо 2 спільні точки.
4) Якщо намалювати синусоїду та пряму, видно, що вони мають 3 спільні точки.
| Функція | Властивість функції |
| 1 у=х2+3 2 у=2х-5 3 y=\frac{3}{x} | А графік функції симетричний відносно осі у Б графік функції розташований лише в першій координатній чверті В функція набуває від’ємного значення в точці х=2,4 Г графік функції проходить через початок координат Д графік функції симетричний відносно початку координат |
1) Графіком даної функції є парабола, переміщена на 3 одиниці вгору, тому графік даної функції симетричний відносно осі у.
2) у(2,4)=2⋅2,4-5=4,8-5=-0,2.
3) Графіком даної функції є гіпербола, яка симетрична відносно початку координат.
| Твердження | Функція |
| 1 Графік функції проходить через точку (0;1) 2 найменшого значення функція набуває в точці х= -2 3 областю визначення функції є множина (-∞;2)U(2;+∞) 4 графік функції симетричний відносно осі у |
А y=\frac{2}{x-2} Б у=(х+2)2 В у=3х Г y=|x| Д y=x |
1) Шукаємо, в яку функцію замість х можна підставити 0 і отримати 1. Це 30=1.
2) Найменшого значення набувають лише Б і Г. В точці -2 набуває графік Б.
3) Розрив точці 2 має лише гіпербола А.
4) Симетричним відносно у є графік модуля Г.
| Початок речення | Закінчення речення |
| 1 Графік функції у=1 2 Графік функції у=cosx 3 Графік функції у=4-х2 4 Графік функції у=log3x |
А не перетинає вісь у Б є симетричним відносно початку координат В має безліч спільних точок з віссю х Г не має спільних точок з віссю х Д проходить через точку (1;3) |
1) Оскільки в рівнянні функції відсутній х, то це пряма, паралельна осі х, а отже, не має з нею спільних точок.
2) Графік функції періодично перетинає вісь х, тому має з нею безліч спільних точок.
3) Якщо замість х підставити 1 маємо у=4-1=3, тому графік функції проходить через точку (1;3).
4) Графік логарифмічної функції не перетинає вісь у.
| Початок речення | Закінчення речення |
| 1 Графік функції у=5-х 2 Графік функції у=2х+3 3 Графік рівняння 2х+6=0 4 Графік функції у=х-4 |
А не перетинає вісь у Б не має спільних точок з графіком функції у=x2-5 В утворює з додатним напрямом осі х тупий кут Г паралельний прямій у-х=0 Д перетинає коло, задане рівнянням x2+y2=4 |
1) Оскільки коефіцієнт біля х від'ємний, то пряма утворює з додатним напрямом осі х тупий кут.
3) Оскільки в функції відсутній у, то графік функції не перетинає вісь у
4) Якщо у відповіді Г перенести х вправо, ми отримаємо у=х. Тобто коефіцієнт біля х у Г і функції 4 однакові, тому дані прямі паралельні.
2) Залишилося два варіанти відповідей: Б і Д. Графіком функції є пряма у=2х, піднята на 3 одиниці вгору, тому вона точно перетинає параболу , перенесену на 5 одиниць вниз. Тому відповідь Б не підходить і правильна відповідь Д.
| Початок речення | Закінчення речення |
| 1 Пряма у=4,5х 2 Пряма у= -4 3 Пряма у=2х+4 4 Пряма у=х |
А є паралельною прямій у=2х Б не має спільних точок з графіком функції у=x2-1 В перетинає графік функції у=3х у точці з абсцисою х0=2 Г є паралельною осі у Д є бісектрисою І і ІІІ координатних чвертей |
3) У прямих у=2х+4 та у=2х однакові коефіцієнти біля х, тому вони паралельні. Маємо пару 3-А.
2) Пряма у= -4 проходить через точку (0;-4) паралельно осі х. Тому вона не перетинає параболу у=x2-1, гілки якої спрямовані вгору і вершина якої (0;-1). Маємо пару 2-Б
4) Пряма у=х є бісектрисою І і ІІІ координатних чвертей, тому маємо пару 4-Д
1) Для прямої у=4,5х при х=2 у=9 та для функції у=3х при х=2 у=9, отже графіки цих функцій перетинаються в точці з абсцисою х=2. Маємо пару 1-В.
| Функція | Координатні чверті |
| 1 у=-х2-1 2 у=х+1 3 у= -\frac{1}{x} 4 у=cosх |
А II та IV Б III та IV В I,II та III Г I,III та IV Д I,II,III та IV |
1) Графіком є парабола, гілки якої спрямовані униз і переміщена на 1 одиницю вниз. Тому графік займає нижню частину координатної площини, тобто IІI та IV координатні чверті .
2) Графіком є пряма у=х, переміщена на 1 одиницю угору, тому вона проходить через всі чверті крім IV.
3) Графіком є гіпербола. Оскільки є знак "-", то вона розміщена у II та IV координатних чвертях.
4) Графік проходить через всі координатні чверті.
| Перетворення | Функція |
| 1 графік функції y=cosx паралельно перенесли вздовж осі Ох на дві одиниці ліворуч 2 графік функції y=cosx паралельно перенесли вздовж осі Оу на дві одиниці вниз 3 графік функції y=cosx стиснули до осі Ох у два рази 4 графік функції y=cosx стиснули до осі Оу у два рази |
А y=cos(2x) Б y=\frac{1}{2}cosx В y=cos(x-2) Г y=cos(x+2) Д y=cosx-2 |
1) Оскільки переносимо уздовж осі Ох на дві одиниці ліворуч, то до х потрібно додати 2. Маємо y=cos(x+2).
2) Оскільки переносимо уздовж осі Оу на дві одиниці вниз, то від функції потрібно відняти 2. Маємо y=cosx-2.
3) Оскільки графік функції y=cosx стиснули до осі Ох у два рази, то потрібно функцію помножити на \frac{1}{2}. Маємо y=\frac{1}{2}cosx.
4) Оскільки графік функції y=cosx стиснули до осі Оу у два рази, то потрібно х помножити на 2. Маємо y=cos(2x).
Так як графік проходить через точку, то її координати зодовольняють рівнянню функції. Підставимо їх. Маємо 4=\sqrt{2x_0^2+x_0+1}
16=2xo2+xo+1
2xo2+xo-15=0
D=12-4⋅2⋅(-15)=1+120=121
xo=\frac{-1+\sqrt{121}}{2\cdot2}=\frac{-1+11}{4}=\frac{10}{4}=2,5 або
xo=\frac{-1-\sqrt{121}}{2\cdot2}=\frac{-1-11}{4}=\frac{-12}{4}= -3
Так як за умовою хo>0, то маємо лише одну відповідь 2,5.
Коментарі