W tym materiale zaprezentowane są przykłady przekształceń symetrycznych funkcji zarówno względem osi , jak i osi . Zapoznaj się z nim przed przystąpieniem do rozwiązywania zadań z materiałów:
Ilustracja przedstawia układ współrzędnych z poziomą osią X od minus sześciu do sześciu i pionową osią Y od minus trzech do trzech. W układzie narysowano wykres funkcji f(x), który jest łamaną, składającą się z trzech odcinków. Wykres zaczyna się w punkcie (-4,-2) i jest stały aż do punktu (0,-2). Następnie wykres funkcji rośnie liniowo do punktu (2, 2). Na ostatnim odcinku wykres ponownie jest stały aż do punktu (4, 2) gdzie się kończy.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
a. Wykres funkcji określonej wzorem
otrzymamy, przekształcając symetrycznie wykres funkcji względem osi .
RBtWTesYYbH6s1
Ilustracja przedstawia układ współrzędnych z poziomą osią X od minus sześciu do sześciu i pionową osią Y od minus trzech do trzech. W układzie narysowano wykres funkcji -f(x), który jest łamaną, składającą się z trzech odcinków. Wykres zaczyna się w punkcie (-4, 2) i jest stały aż do punktu (0, 2). Następnie wykres funkcji maleje liniowo do punktu (2,-2). Na ostatnim odcinku wykres ponownie jest stały aż do punktu (4,-2) gdzie się kończy.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
b. Wykres funkcji określonej wzorem
otrzymamy, przekształcając symetrycznie wykres funkcji względem osi .
RWcKWT6HByf2l1
Ilustracja przedstawia układ współrzędnych z poziomą osią X od minus sześciu do sześciu i pionową osią Y od minus trzech do trzech. W układzie narysowano wykres funkcji f(-x), który jest łamaną, składającą się z trzech odcinków. Wykres zaczyna się w punkcie (-4, 2) i jest stały aż do punktu (-2, 2). Następnie wykres funkcji maleje liniowo do punktu (0,-2). Na ostatnim odcinku wykres ponownie jest stały aż do punktu (4,-2) gdzie się kończy.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Przykład 2
Rysunek przedstawia wykres funkcji .
RiSL7PN9BPHJv1
Ilustracja przedstawia układ współrzędnych z poziomą osią X od minus sześciu do sześciu i pionową osią Y od minus dwóch do czterech. W układzie narysowano wykres funkcji k(x), który jest parabolą. Wykres tej funkcji przecina oś X w punktach o współrzędnych (-2, 0), (2, 0). Do wykresu funkcji należy punkt o współrzędnych (0, -2). Na przedziale od minus nieskończoności do zera funkcja jest malejąca, a na przedziale od zera do nieskończoności funkcja jest rosnąca.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
a. Przekształcając wykres funkcji w symetrii względem osi , otrzymamy krzywą
,
która jest wykresem funkcji określonej wzorem
.
R11KZWi7nTPc71
Ilustracja przedstawia układ współrzędnych z poziomą osią X od minus sześciu do sześciu i pionową osią Y od minus dwóch do czterech. W układzie narysowano wykres funkcji -k(x), który jest parabolą. Wykres tej funkcji przecina oś X w punktach o współrzędnych (-2, 0), (2, 0). Do wykresu funkcji należy punkt o współrzędnych (0, 2). Na przedziale od minus nieskończoności do zera funkcja jest rosnąca, a na przedziale od zera do nieskończoności funkcja jest malejąca.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
b. Przekształcając wykres funkcji w symetrii względem osi , otrzymamy krzywą
,
która jest wykresem funkcji określonej wzorem
.
ReYN1eExrTs9V1
Ilustracja przedstawia układ współrzędnych z poziomą osią X od minus sześciu do sześciu i pionową osią Y od minus dwóch do czterech. W układzie narysowano wykres funkcji k(-x), który jest parabolą. Wykres tej funkcji przecina oś X w punktach o współrzędnych (-2, 0), (2, 0). Do wykresu funkcji należy punkt o współrzędnych (0, -2). Na przedziale od minus nieskończoności do zera funkcja jest malejąca, a na przedziale od zera do nieskończoności funkcja jest rosnąca.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Zauważmy, że wykresy funkcji i pokrywają się. A zatem funkcje i są równe, ponieważ ich dziedziną jest taki sam zbiór i dla każdego argumentu wartości obu tych funkcji są równe.
RP9gIqx7Sxd4e1
Animacja pokazuje przekształcenie wykresu funkcji w symetrii względem osi OY. Zaznaczamy na wykresie funkcji kilka punktów i przekształcamy je w symetrii względem osi OY. Przekształcone punkty po połączeniu tworzą wykres funkcji symetrycznej do danej funkcji względem osi OY.
Animacja pokazuje przekształcenie wykresu funkcji w symetrii względem osi OY. Zaznaczamy na wykresie funkcji kilka punktów i przekształcamy je w symetrii względem osi OY. Przekształcone punkty po połączeniu tworzą wykres funkcji symetrycznej do danej funkcji względem osi OY.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Przeksztalcanie figur na plaszczyznie kartezjanskiej_atrapa_animacja_269
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Animacja pokazuje przekształcenie wykresu funkcji w symetrii względem osi OY. Zaznaczamy na wykresie funkcji kilka punktów i przekształcamy je w symetrii względem osi OY. Przekształcone punkty po połączeniu tworzą wykres funkcji symetrycznej do danej funkcji względem osi OY.
Przykład 3
Na rysunku przedstawiony jest wykres funkcji .
RM5XLOzVVnCNO1
Ilustracja przedstawia układ współrzędnych z poziomą osią X od minus siedmiu do siedmiu i pionową osią Y od minus pięciu do pięciu. W układzie narysowany jest wykres funkcji f(x), który jest krzywą. Wykres rozpoczyna się w punkcie (-4,-4) i rośnie po łuku aż do punktu (-2, 4). Następnie wykres również po łuku maleje do punktu (2,-4). W ostatnim etapie wykres funkcji rośnie po łuku do punktu (4, 4) i w nim się kończy.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
a. Przekształcając wykres tej funkcji w symetrii względem osi , otrzymamy krzywą
,
która jest wykresem funkcji określonej wzorem
.
RAITVXtYyN5WB1
Ilustracja przedstawia układ współrzędnych z poziomą osią X od minus siedmiu do siedmiu i pionową osią Y od minus pięciu do pięciu. W układzie narysowany jest wykres funkcji -f(x), który jest krzywą. Wykres rozpoczyna się w punkcie (-4, 4) i maleje po łuku aż do punktu (-2,-4). Następnie wykres również po łuku rośnie do punktu (2, 4). W ostatnim etapie wykres funkcji maleje po łuku do punktu (4,-4) i w nim się kończy.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
b. Przekształcając wykres funkcji w symetrii względem osi , otrzymamy krzywą
,
która jest wykresem funkcji określonej wzorem
.
RoeZOticLV4Oj1
Ilustracja przedstawia układ współrzędnych z poziomą osią X od minus siedmiu do siedmiu i pionową osią Y od minus pięciu do pięciu. W układzie narysowany jest wykres funkcji f(-x), który jest krzywą. Wykres rozpoczyna się w punkcie (-4, 4) i maleje po łuku aż do punktu (-2,-4). Następnie wykres również po łuku rośnie do punktu (2, 4). W ostatnim etapie wykres funkcji maleje po łuku do punktu (4,-4) i w nim się kończy.
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej, licencja: CC BY 3.0.
Zauważmy, że wykresy funkcji i pokrywają się. Zatem funkcje i są równe.