Odczytywanie własności funkcji z wykresu
Matematyka
Zestaw pomaga opanować odczytywanie najważniejszych własności funkcji bezpośrednio z wykresu. Znajdziesz tu pojęcia takie jak dziedzina, zbiór wartości, miejsca zerowe, monotoniczność i ekstrema oraz pytania w stylu maturalnym sprawdzające rozumienie wykresu.
1.Dziedzina funkcji
Zbiór wszystkich argumentów , dla których funkcja jest określona. Z wykresu odczytujemy ją jako wszystkie wartości na osi , nad którymi znajdują się punkty wykresu.
2.Zbiór wartości funkcji
Zbiór wszystkich wartości , które przyjmuje funkcja. Z wykresu odczytujemy go jako wszystkie wysokości, na których leżą punkty wykresu.
3.Miejsce zerowe funkcji
Taka wartość , dla której . Na wykresie są to punkty przecięcia wykresu z osią .
4.Wartość funkcji w punkcie
Liczba odpowiadająca argumentowi . Z wykresu odczytujemy ją jako współrzędną punktu wykresu o współrzędnej .
5.Funkcja rosnąca
Funkcja jest rosnąca w danym przedziale, gdy wraz ze wzrostem rosną wartości . Na wykresie oznacza to, że linia idzie ku górze, gdy poruszamy się w prawo.
6.Funkcja malejąca
Funkcja jest malejąca w danym przedziale, gdy wraz ze wzrostem maleją wartości . Na wykresie linia opada, gdy poruszamy się w prawo.
7.Funkcja stała
Funkcja jest stała w danym przedziale, gdy dla różnych przyjmuje tę samą wartość. Na wykresie odpowiada temu odcinek poziomy.
8.Przedziały monotoniczności
Przedziały, w których funkcja jest rosnąca, malejąca albo stała. Odczytujemy je, dzieląc wykres na fragmenty o jednakowym zachowaniu.
9.Wartość największa
Największa wartość przyjmowana przez funkcję w danym zbiorze lub przedziale. Na wykresie to najwyżej położony punkt należący do wykresu.
10.Wartość najmniejsza
Najmniejsza wartość przyjmowana przez funkcję w danym zbiorze lub przedziale. Na wykresie to najniżej położony punkt należący do wykresu.
11.Maksimum lokalne
Wartość funkcji w punkcie, w którym w pewnym otoczeniu funkcja przyjmuje wartości nie większe od niej. Na wykresie to lokalny „szczyt”.
12.Minimum lokalne
Wartość funkcji w punkcie, w którym w pewnym otoczeniu funkcja przyjmuje wartości nie mniejsze od niej. Na wykresie to lokalne „zagłębienie”.
13.Punkt należący do wykresu
Punkt należy do wykresu funkcji, gdy . Dla jednego argumentu może wystąpić tylko jedna wartość .
14.Argument
Niezależna zmienna funkcji, zwykle oznaczana przez . Na wykresie odczytujemy ją z osi poziomej.
15.Wartość funkcji
Wynik działania funkcji dla danego argumentu, zwykle oznaczany przez . Na wykresie odczytujemy ją z osi pionowej.
16.Wykres funkcji
Zbiór punktów płaszczyzny o współrzędnych . Pozwala odczytywać własności funkcji bez podawania wzoru.
Notatka
1. Co można odczytać z wykresu funkcji
Wykres funkcji to zbiór punktów o współrzędnych . Dzięki niemu można analizować funkcję nawet wtedy, gdy nie znamy jej wzoru. W liceum najczęściej odczytujemy z wykresu podstawowe własności: dziedzinę, zbiór wartości, miejsca zerowe, wartość funkcji dla danego argumentu, przedziały monotoniczności oraz wartości największą i najmniejszą na danym przedziale.
Najważniejsza zasada jest taka, że argument odczytujemy z osi poziomej, a wartość funkcji z osi pionowej. Jeśli punkt należy do wykresu, to jego współrzędne mają postać . Na przykład punkt oznacza, że .
2. Dziedzina, zbiór wartości i wartości funkcji
Dziedzina funkcji to zbiór tych wszystkich argumentów , dla których na wykresie istnieją punkty funkcji. Odczytujemy ją więc, patrząc, dla jakich wartości na osi wykres jest narysowany.
Zbiór wartości funkcji to wszystkie liczby , które funkcja przyjmuje. Odczytujemy go z osi pionowej, sprawdzając, jakie wysokości osiąga wykres.
Wartość funkcji w punkcie odczytujemy w dwóch krokach:
- zaznaczamy dany argument na osi poziomej,
- sprawdzamy, na jakiej wysokości znajduje się punkt wykresu.
Jeżeli wykres przechodzi przez punkt , to znaczy, że . Trzeba uważać, by nie zamieniać ról współrzędnych: argument to nie to samo co wartość funkcji.
3. Miejsca zerowe i punkty charakterystyczne
Miejsca zerowe funkcji to takie argumenty, dla których . Na wykresie odpowiadają im punkty przecięcia z osią . Jeżeli wykres przecina oś poziomą w punktach o argumentach i , to miejsca zerowe funkcji to właśnie i .
Warto odróżniać miejsce zerowe od punktu przecięcia z osią . Przecięcie z osią występuje dla , więc pokazuje wartość , a nie miejsce zerowe, chyba że jednocześnie ten punkt leży też na osi .
Na wykresie można też rozpoznawać punkty szczególne, takie jak lokalne „szczyty” i „doliny”. Są one ważne przy opisie zachowania funkcji na poszczególnych fragmentach dziedziny.
4. Monotoniczność funkcji
Monotoniczność opisuje, jak zachowuje się funkcja, gdy argument rośnie.
- Funkcja jest rosnąca w przedziale, gdy wraz ze wzrostem rosną wartości .
- Funkcja jest malejąca w przedziale, gdy wraz ze wzrostem wartości maleją.
- Funkcja jest stała w przedziale, gdy dla różnych argumentów przyjmuje tę samą wartość.
Na wykresie rozpoznajemy to intuicyjnie, poruszając się od lewej do prawej:
- jeśli wykres idzie ku górze, funkcja rośnie,
- jeśli opada, funkcja maleje,
- jeśli jest poziomy, funkcja jest stała.
Przedziały monotoniczności zapisujemy zwykle jako przedziały liczbowe, na przykład funkcja rośnie dla , a maleje dla .
5. Wartość największa, najmniejsza oraz ekstrema lokalne
Wartość największa funkcji na danym przedziale to najwyższa wartość , jaką funkcja rzeczywiście przyjmuje na tym przedziale. Wartość najmniejsza to odpowiednio najniższa osiągana wartość . Na przedziale domkniętym można je zwykle odczytać z wykresu, porównując wysokości wszystkich punktów należących do rozpatrywanego fragmentu.
Trzeba odróżniać ekstrema globalne od lokalnych. Maksimum lokalne to taki punkt, w którego pobliżu funkcja nie przyjmuje wartości większych. Minimum lokalne oznacza, że w pobliżu danego punktu funkcja nie przyjmuje wartości mniejszych. Lokalny „szczyt” nie musi być najwyższym punktem całego wykresu, a lokalna „dolina” nie musi być najniższa w całej dziedzinie.
W zadaniach maturalnych często trzeba wskazać, czy funkcja ma wartość największą lub najmniejszą tylko na pewnym przedziale, a nie w całej dziedzinie.
6. Jak poprawnie analizować wykres w zadaniach
Przy analizie wykresu warto zachować stałą kolejność działań:
- sprawdzić, dla jakich wykres istnieje,
- odczytać przecięcia z osią i osią ,
- ustalić, gdzie funkcja rośnie, maleje lub jest stała,
- znaleźć najwyższe i najniższe punkty na podanym przedziale,
- zwrócić uwagę na punkty końcowe przedziału, bo tam także może wystąpić wartość największa lub najmniejsza.
Częsty błąd polega na myleniu argumentu z wartością funkcji albo na odczytywaniu miejsc zerowych z osi . Innym błędem jest uznawanie każdego lokalnego maksimum za największą wartość funkcji w całej dziedzinie.
Warto też pamiętać, że wykres funkcji nie może zawierać pionowego odcinka. Taki odcinek oznaczałby, że jednemu argumentowi odpowiada więcej niż jedna wartość, a to przeczy definicji funkcji.
Quizy w tym zestawie
16 pytań w 2 etapach — odblokujesz je po dodaniu zestawu
