W tym materiale omówimy przesunięcia równoległe wykresów funkcjiwykres funkcjiwykresów funkcji wzdłuż osi układu współrzędnych. Będziemy przesuwać wykres danej funkcji w górę lub w dół wzdłuż osi oraz w lewo lub prawo wzdłuż osi .
Przesunięcie równoległe zachowuje kształt i wielkość figury. Oznacza to, że w wyniku przesunięcia wykresu funkcji otrzymamy także wykres funkcjifunkcjafunkcji.
R19Uhwr4jFrDA
Przykład 1
Na rysunku jest przedstawiony wykres funkcji oraz wykres funkcji , który powstał z wykresu funkcji w wyniku przesunięcia wzdłuż osi o jednostki w górę.
R1KXTqjpGoCyT
I ogólnie . Dziedzina funkcjidziedzina funkcjiDziedzina funkcji jest przy tym taka sama jak dziedzina funkcji .
Ważne!
Podczas przesuwania wykresu funkcji w górę lub w dół punkty wykresu „wędrują” wzdłuż prostych pionowych. Nie zmienia się więc dziedzina funkcji, natomiast zmienia się zazwyczaj zbiór wartości funkcji.
RHavcSEt0qAYH
Przykład 2
Na rysunku jest przedstawiony wykres funkcji oraz wykres funkcji , który powstał z wykresu funkcji w wyniku przesunięcia wzdłuż osi o jednostki w dół. Widzimy, że:
I ogólnie .
Zauważmy, że i tym razem dziedziny obu funkcji są takie same.
R1WZ8iz2JdtQG
O przesuwaniu wykresu funkcji wzdłuż osi
Twierdzenie: O przesuwaniu wykresu funkcji wzdłuż osi
Niech będzie liczbą dodatnią, natomiast pewną funkcją. Aby uzyskać wykres funkcji danej wzorem , należy wykres funkcji przesunąć wzdłuż osi o jednostek w górę.
Aby uzyskać wykres funkcji danej wzorem , należy wykres funkcji przesunąć wzdłuż osi o jednostek w dół.
Przykład 3
Na rysunku przedstawiony jest wykres funkcji oraz wykres funkcji , który powstał z wykresu funkcji w wyniku przesunięcia wzdłuż osi o jednostki w prawo.
Rp2OTA6Fgs0er
Dziedziną funkcji jest przedział , zaś dziedziną funkcji przedział . Spójrzmy teraz na wartości funkcji oraz dla kilku wybranych punktów:
-
-
-
-
-
-
Widzimy, że np.: , , .
Ogólnie zachodzi równość:
.
Przykład 4
Przesuwając wykres funkcji wzdłuż osi o jednostkę w lewo, uzyskujemy wykres funkcji . Jakim wzorem można opisać funkcję ?
R1EprwiqHTk5E
Rozwiązanie
Spójrzmy na wartości funkcji oraz dla kilku wybranych punktów:
-
-
Widzimy, że np.: , . Ogólnie zachodzi równość: . Dziedziną funkcjidziedzina funkcjiDziedziną funkcji jest przedział , zaś dziedziną funkcji jest przedział .
Ważne!
Podczas przesunięcia w lewo lub prawo wykresu funkcji, punkty wykresu „wędrują” wzdłuż prostych poziomych. Nie zmienia się więc zbiór wartości funkcji, natomiast zmieniają się argumenty, dla których wartości te są osiągane.
R5ZcLaxxXcPZm
O przesuwaniu wykresu funkcji wzdłuż osi
Twierdzenie: O przesuwaniu wykresu funkcji wzdłuż osi
Niech będzie liczbą dodatnią, natomiast pewną funkcją. Aby uzyskać wykres funkcji danej wzorem , należy wykres funkcji przesunąć wzdłuż osi o jednostek w prawo.
Aby uzyskać wykres funkcji danej wzorem , należy wykres funkcji przesunąć wzdłuż osi o jednostek w lewo.
Przykład 5
Na rysunku został przedstawiony wykres funkcji . W jaki sposób należy przesunąć ten wykres, aby uzyskać wykres funkcji oraz ?
R1eQpepcGEy95
Rozwiązanie
Bezpośrednio z twierdzenia wynika, że w przypadku funkcji należy przesunąć wykres o jednostki w prawo, natomiast w przypadku funkcji o jednostkę w dół.
RxTNNA1fplqUa
Przykład 6
Na rysunku przedstawiono wykres funkcji . Przesuń ten wykres o jednostki w prawo i jednostki w dół. Jaki jest wzór funkcji , której wykres powstał w wyniku tego przesunięcia?
R1f02bUJqYJGH
Rozwiązanie
Szukany wykres funkcji znajdujemy w dwóch krokach: najpierw przesuwamy wykres funkcji o jednostki w prawo, uzyskując wykres funkcji , następnie wykres funkcji przesuwamy o jednostki w dół, otrzymując wykres funkcji . Po przesunięciu wykresu funkcji o jednostki w prawo uzyskaliśmy wykres funkcji: .
RhbXB9LHIFxLO
Po przesunięciu wykresu funkcji o 3 jednostki w dół dostaliśmy wykres funkcji: .
R1JmnZeULXQLo
Podsumowując, funkcja dana jest wzorem: .
Przykład 7
Zbiorem wartości funkcji jest przedział . Jaki jest zbiór wartości funkcji ?
Rozwiązanie
Wykres funkcji powstaje z wykresu funkcji po przesunięciu o jednostek w górę. Przy przesuwaniu każda wartość zwiększa się o , więc funkcja ma następujący zbiór wartości . Podsumowując, zbiorem wartości funkcji jest przedział: .
Przykład 8
Jaki jest wzór funkcji , której wykres powstaje z wykresu funkcji po przesunięciu: a) o jednostki w prawo; b) o jednostki w górę?
Rozwiązanie
a) Na mocy twierdzenia mamy: . Do wzoru funkcji w miejsce , podstawiamy . Zatem: . Korzystając ze wzoru skróconego mnożenia, możemy ten wzór zapisać także bez nawiasów:.
b) Na mocy twierdzenia wiemy, że: .
Przykład 9
Wyznacz wzór oraz dziedzinę funkcji , której wykres otrzymamy po przesunięciu o jednostki w lewo wykresu funkcji .
Rozwiązanie
Na mocy twierdzenia: . Dziedziną funkcji jest zbiór wszystkich liczb rzeczywistych, dla których wyrażenie jest różne od zera. A zatem dziedziną jest zbiór liczb rzeczywistych różnych od . Podsumowując: Funkcja wyraża się wzorem , a jej dziedziną jest zbiór liczb rzeczywistych różnych od .
Słownik
dziedzina funkcji
dziedzina funkcji
zbiór wszystkich argumentów funkcji
funkcja
funkcja
przyporządkowanie każdemu elementowi jednego zbioru dokładnie jednego elementu drugiego zbioru
wykres funkcji
wykres funkcji
wykres funkcji jest to zbiór wszystkich punktów płaszczyzny o współrzędnych , w prostokątnym uładzie współrzędnych, gdzie należy do dziedziny tej funkcji, natomiast jest wartością funkcji dla argumentu .