Funkcjęfunkcja różnowartościowaFunkcję nazywamy różnowartościową, jeżeli dla różnych argumentów przyjmuje różne wartości. Fakt ten łatwo zobrazować na grafie lub na wykresie:
RKpo3VjSndyOP
Na ilustracji przedstawiono funkcję za pomocą grafu oraz wykresu funkcji. Po lewej stronie znajduje się graf składający się z dwóch pionowo ustawionych obok siebie elips, które reprezentują zbiory: po lewej zbiór , po prawej zbiór . Elementy zbioru reprezentują kropki. Każdy element ze zbioru ma przyporządkowany dokładnie jeden element ze zbioru i odwrotnie: każdy element ze zbioru ma przyporządkowany dokładnie jeden element ze zbioru . Przyporządkowanie reprezentują strzałki biegnące od elementów ze zbioru do elementów ze zbioru . Po prawej stronie znajduje się układ współrzędnych z poziomą osią X oraz pionową osią Y. Wykres funkcji f pojawia się na płaszczyźnie w trzeciej ćwiartce, następnie przecina oś y , kolejno oś x i wychodzi poza układ współrzędnych w pierwszej ćwiartce układu.
Poniżej mamy przykład funkcji, która nie jest różnowartościowa, ponieważ dla argumentów i przyjmuje tę samą wartość równą .
R1OL2xkEPcXCj
Na ilustracji przedstawiono układ współrzędnych z poziomą osią x od minus pięciu do pięciu, oraz z pionową osią y od minus dwóch do trzech. Na płaszczyźnie narysowano parabolę z ramionami skierowanymi w górę. Wierzchołek paraboli znajduje się w trzeciej ćwiartce układu współrzędnych. Lewe ramię paraboli przechodzi przez punkt nawias minus cztery średnik jeden zamknięcie nawisu. Prawe ramię paraboli przechodzi przez punkt nawias trzy średnik jeden zamknięcie nawiasu. Wymienione punkty połączono poziomą linią przerywaną, z punktów tych poprowadzono również pionowe linie przerywane do osi x.
Funkcja różnowartościowa
Definicja: Funkcja różnowartościowa
Funkcję liczbową , określoną w zbiorze , nazywamy różnowartościową, gdy dla każdych dwóch argumentów , takich, że spełniony jest warunek .
W badaniu różnowartościowości funkcji często wykorzystujemy warunek równoważny, który mówi, że dla pewnych , należących do dziedziny funkcji, jeśli , to .
Na rysunku przedstawiono wykres funkcji danej wzorem .
R6TFhkZUvVKtF
Na ilustracji przedstawiono układ współrzędnych z poziomą osią x od minus pięciu do pięciu, oraz z pionową osią y od minus jeden do czterech. Na płaszczyźnie narysowano wykres funkcji składający się z dwóch ukośnych półprostych. Od lewej mamy ukośną biegnącą od minus nieskończoności, przez punkt do punktu . Prawa półprosta ma swój początek w punkcie i biegnie przez punkt do plus nieskończoności. Linią przerywaną zaznaczono przedział od x równego minus 2 do x równego 2, na wysokości y równej 2.
W tabeli przedstawiamy wartości funkcji dla wybranych argumentów.
Wartości funkcji dla wybranych argumentów
Na podstawie tabeli obserwujemy, że dla różnych argumentów oraz należących do dziedziny tej funkcji, odpowiednie wartości , stąd wniosek, że funkcja nie jest różnowartościowa, co obserwujemy również na powyższym wykresie.
Jeśli prosta równoległa do osi przetnie wykres funkcji więcej niż w jednym punkcie, to mamy do czynienia z funkcją, która nie jest różnowartościowa.
Zajmiemy się teraz badaniem różnowartościowości funkcji.
Przykład 1
Zbadamy różnowartościowość funkcji .
Rozwiązanie
Dziedziną tej funkcji jest zbiór wszystkich liczb rzeczywistych, zatem .
Weźmy dowolne argumenty , takie, że .
Mamy: , zatem , stąd , co oznacza, że funkcja jest różnowartościowa.
R1XgmabOxgD24
Na ilustracji przedstawiono układ współrzędnych z poziomą osią x od minus pięciu do pięciu, oraz z pionową osią y od minus czterech do czterech. Na płaszczyźnie narysowano prostą o równaniu biegnącą od minus nieskończoności przez punkt do plus nieskończoności.
Przykład 2
Zbadamy różnowartościowość funkcji .
Rozwiązanie
Dziedziną tej funkcji jest zbiór wszystkich liczb rzeczywistych, .
Weźmy dowolne , takie, że
Mamy zatem: , stąd: , więc lub , co oznacza, że funkcja nie jest różnowartościowa, bo nie otrzymaliśmy tylko jednej pary liczb równych.
Wykres tej funkcji ilustruje, że , gdy , co jest sprzeczne z definicją funkcji różnowartościowej.
RgHszlnTP6tEy
Na ilustracji przedstawiono układ współrzędnych z poziomą osią x od minus pięciu do pięciu, oraz z pionową osią y od minus trzech do trzech. Na płaszczyźnie narysowano wykres funkcji składający się z dwóch ukośnych półprostych. Od lewej mamy ukośną biegnącą od minus nieskończoności, przez punkt , o końcu w punkcie . Prawa ukośna ma początek w punkcie , biegnie przez punkt do plus nieskończoności.
Przykład 3
Niech dana będzie funkcja . Zbadamy różnowartościowość tej funkcji.
Rozwiązanie
Dziedziną funkcji jest zbiór .
Weźmy dowolne , takie, że
Mamy: , stąd , co daje: .
Obie strony równości podnosimy do kwadratu: , zatem: , co oznacza, że funkcja jest różnowartościowa.
R5sox0hWtScZ5
Na ilustracji przedstawiono układ współrzędnych z poziomą osią x od zera do dwunastu, oraz z pionową osią y od zera do dwunastu. Na płaszczyźnie narysowano wykres funkcji o równaniu w kształcie łuku. Początkiem wykresu funkcji jest w przybliżeniu punkt i biegnie do plus nieskończoności.
Przykład 4
Zbadamy różnowartościowość funkcji .
Rozwiązanie
Dziedziną funkcji jest zbiór .
Weźmy dowolne , takie, że .
Mamy .
Przekształcając odpowiednio ułamek otrzymujemy: , stąd , po redukcji wyrazów podobnych otrzymujemy , zatem , co oznacza, że funkcja jest różnowartościowa.
RUVoH5Vlz5Y4h
Na ilustracji przedstawiono układ współrzędnych z poziomą osią x od minus szesnastu do czterech, oraz z pionową osią y od minus sześciu do dziesięciu. Na płaszczyźnie narysowano hiperbolę. Wykres ma asymptotę pionową o równaniu , oraz asymtpotę poziomą o równaniu . Rówwnanie przedstawianego wykresu jest następujące .
Ważne!
Przykłady funkcji różnowartościowych:
, ;
, ;
;
, i .
Słownik
funkcja różnowartościowa
funkcja różnowartościowa
funkcja liczbowa, która dla różnych argumentów przyjmuje różne wartości