Теория и практика

Графики модульных функций

Исследуйте семейство функций y = a · |x − b| + c для различных значений параметров. Постройте графики и проанализируйте свойства каждой функции.

Вершина графика
Область определения
Область значений
01

Задача 1. Базовая модульная функция

y = |x − 2| + 1

Построение

Постройте график функции на координатной плоскости. Отметьте ключевые точки: вершину, точки пересечения с осями координат.

Анализ свойств

  • Найдите координаты вершины
  • Определите область определения и область значений
  • Найдите точки пересечения с осью OX и OY
  • Определите промежутки возрастания и убывания
сдвиг по OX сдвиг по OY a = 1
V(2,1) x y
02

Задача 2. Влияние параметра a

y = −2 · |x + 1| + 4

Построение

Постройте график функции. Сравните его с графиком y = |x|: как изменилась форма и ориентация?

Анализ свойств

  • Почему график направлен вниз?
  • Как модуль коэффициента a = 2 влияет на «ширину» графика?
  • Найдите максимум функции и точку его достижения
  • Определите знаки значений функции
отражение растяжение a = −2
V(−1,4) x y
03

Задача 3. Двойная модульная функция

y = | |x| − 3 |

Построение

Постройте график, последовательно наложив два модуля. Объясните каждую ступень преобразования.

Анализ свойств

  • Сколько вершин у графика?
  • Найдите все корни уравнения y = 0
  • Определите чётность/нечётность функции
  • Найдите минимум функции
вложенные модули W-образная форма чётная функция
V(0,0) x y
04

Задача 4. Параметрическое исследование

y = |x² − 4| − a

Построение

Постройте семейство графиков при a = −1, a = 0, a = 2, a = 5. Найдите число точек пересечения графика с осью OX для каждого значения a.

Анализ свойств

  • Как параметр a влияет на количество корней?
  • При каких a уравнение |x² − 4| = a имеет ровно 2 корня?
  • Определите чётность функции
  • Найдите минимум и максимум для каждого a
параметр количество корней чётная функция
x y a=−1 a=2 a=5

Итоговая задача

Дано семейство функций y = k · |x − 1| − 3. При каком значении k график проходит через точку (4, 3)? Постройте полученный график и найдите все точки пересечения с осями координат.

Решение итоговой задачи

1

Нахождение параметра k

Подставим координаты точки (4, 3) в уравнение функции:

3 = k · |4 − 1| − 3

Вычислим выражение внутри модуля: |4 − 1| = |3| = 3

3 = k · 3 − 3

Перенесём −3 в левую часть:

3 + 3 = 3k
6 = 3k

Разделим обе части на 3:

k = 2
2

Уравнение функции

Теперь функция имеет вид:

y = 2 · |x − 1| − 3

Это модульная функция с вершиной в точке (1, −3), коэффициентом растяжения 2 и сдвигом на 3 единицы вниз.

3

Точки пересечения с осями координат

С осью OY (x = 0):

y = 2 · |0 − 1| − 3 = 2 · 1 − 3 = −1

Точка: (0, −1)

С осью OX (y = 0):

0 = 2 · |x − 1| − 3
3 = 2 · |x − 1|
|x − 1| = 1.5

Получаем два уравнения:

x − 1 = 1.5 → x = 2.5
x − 1 = −1.5 → x = −0.5

Точки: (−0.5, 0) и (2.5, 0)

4

График функции

V(1, −3) (0, −1) (2.5, 0) (−0.5, 0) x y

Ответ

Значение параметра: k = 2.
Точки пересечения с осями координат: (0, −1), (−0.5, 0), (2.5, 0).

Справка

Формула вершины

Для y = a · |x − b| + c вершина находится в точке (b, c). Модуль коэффициента |a| определяет «открытость» графика.

Влияние знака a

При a > 0 — минимум в вершине, ветви направлены вверх. При a < 0 — максимум, ветви направлены вниз.

Преобразования

Сдвиг по OX: x → x − b. Сдвиг по OY: y → y + c. Растяжение/сжатие: |a|. Отражение: a < 0.

Made on
Tilda