Matematyka dla liceum/Funkcja liniowa/Wykres i własności

Z Wikibooks, biblioteki wolnych podręczników.

Spis treści

[edytuj] Wykres funkcji liniowej

Wykresem funkcji liniowej jest prosta. Aby narysować wykres funkcji liniowej, wystarczy wyznaczyć współrzędne dowolnych dwóch punktów tej funkcji i poprowadzić przez nie prostą.

Linear functions2.PNG

Prosta, która jest wykresem funkcji y=ax+b, nachylona jest do osi OX pod takim kątem, że

a = tg \alpha \qquad \alpha \in (0, \tfrac{\pi}{2})\cup(\tfrac{\pi}{2}, \pi)
gdzie: a to współczynnik przy x, α to kąt między prostą a osią OX

Kąt nachylenia prostej.PNG

Prosta przecina oś OY w punkcie (0,b) oraz oś OX w punkcie (-b/a, 0) - można to łatwo wyznaczyć z jej wzoru, y=ax+b (podstawiając 0 za y lub za x).

Twierdzenie
TWIERDZENIE

Wykresem funkcji liniowej f(x) = ax jest prosta przechodząca przez początek układu współrzędnych o współczynniku kierunkowym a.

Wykresem funkcji liniowej f(x) = ax + b jest prosta przechodząca przez punkt (0;b) o współczynniku kierunkowym a.

[edytuj] Własności funkcji liniowej

Dziedziną funkcji liniowej jest zbiór wszystkich liczb rzeczywistych R.

Miejsce zerowe funkcji jest punktem, w którym funkcja przecina oś OX, oblicza się je z  x_0= -\tfrac{b}{a}

Monotoniczność funkcji liniowej

  •  a>0\, funkcja rosnąca
  •  a<0\, funkcja malejąca
  •  a=0\, funkcja stała

Przykład
Funkcja y = − 3x + 1 jest malejąca.

Parzystość
Funkcja jest parzysta, gdy  a=0\, (funkcja stała).
Funkcja jest nieparzysta, gdy  b=0\, (przechodzi przez środek układu wsp.).

Różnowartościowość
Funkcja jest różnowartościowa, jeśli a\neq 0, w przeciwnym wypadku nie jest różnowartościowa (jest stała i zawsze przyjmuje tę samą wartość).

Okresowość
 a\neq 0\, funkcja nie jest okresowa.
 a=0\, funkcja jest okresowa (stała), jej okresem jest każda liczba R.

Wykresy dwóch funkcji
Jeśli porównać wykresy dwóch funkcji, to mogą one być:

  • równoległe, gdy a1 = a2 - oba współczynniki są równe
  • prostopadłe, gdy a_1 = \tfrac{-1}{a_2}

Przykład
Wykresy funkcji: f(x) = 3x + 1 i g(x) = 3x − 7 są liniami równoległymi do siebie.