Logga in
Denna lektion fokuserar på att beskriva funktioner genom olika metoder, inklusive funktionsuttryck, värdetabeller och grafer. Den förklarar hur man kan använda dessa metoder för att förstå och tolka olika typer av funktioner, inklusive linjära och icke-linjära funktioner. Lektionenen ger också en detaljerad förklaring av hur man kan skapa en värdetabell för en funktion och hur man kan använda denna tabell för att skapa en graf. Dessutom förklaras hur man kan använda grafer och värdetabeller för att lösa ekvationer.
| | 8 sidor teori |
| | 21 Uppgifter - Nivå 1 - 3 |
| | Varje lektion är menad motsvara 1-2 lektioner i klassrummet. |
Några vanliga sätt att representera funktioner är funktionsuttryck (formler), värdetabeller och grafer. Vad man använder beror på vilka egenskaper hos funktionen man är intresserad av.
I den här lektionen går vi igenom följande begrepp:
Ett funktionsuttryck är ett sätt att beskriva en funktion. Det anger en omvandlingsregel eller formel som talar om hur funktionsvärdet beror av olika x-värden. Exempelvis är y=x+3
ett funktionsuttryck som med ord kan beskrivasaddera 3 till x-värdet.
En graf är ett sätt att beskriva en funktion i ett koordinatsystem. Grafen byggs upp av en mängd punkter som illustrerar funktionen. Klicka på vilken punkt som helst på grafen för att se dess koordinater.
En värdetabell är ett diagram som hjälper till att organisera och visualisera information. Den används ofta för att visa relationen mellan två variabler.
| x | y |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 1 | 3 |
| 2 | 6 |
| 3 | 9 |
| 4 | 12 |
| 5 | 15 |
2y-värdet
6.Detta representeras vanligtvis med notation (2,6).
Räknaren har ett inbyggt verktyg för att generera en värdetabell utifrån ett funktionsuttryck. Det kan vara tidsbesparande eftersom det krävs många beräkningar att göra det för hand.
Skissa grafen till funktionen y=x^2-1 genom att göra en värdetabell.
| x | x^2-1 | y | Punkt |
|---|---|---|---|
| -2 | ( -2)^2-1 | 3 | (-2,3) |
| -1 | ( -1)^2-1 | 0 | (-1,0) |
| 0 | 0^2-1 | -1 | (0,-1) |
| 1 | 1^2-1 | 0 | (1,0) |
| 2 | 2^2-1 | 3 | (2,3) |
Nu ritar vi upp ett koordinatsystem och prickar in punkterna vi tog fram i tabellen.
Till sist sammanbinder vi punkterna med en kurva.
För att bestämma en funktion utifrån en graf måste man först veta vilken typ av funktion det är. I koordinatsystemet har grafen till en exponentialfunktion ritats.
För att bestämma funktionsuttrycket behöver man minst lika många punkter som antalet konstanter i funktionens allmänna form.
Grafen går exempelvis igenom (1,1), och (2,3).
(I): Förenkla potens
(I): .VL /a.=.HL /a.
(I): Omarrangera ekvation
(II): C= 1/a
(II): Multiplicera faktorer
(II): Förenkla kvot
(II): Omarrangera ekvation
(I): a= 3
Vilken andragradsfunktion beskriver grafen?
Vi ser att y-värdet är 4 så c=4, vilket ger y=ax^2+bx+4. Det finns nu två okända konstanter kvar, så vi behöver ytterligare två punkter för att bestämma dem. Vi väljer två där x- och y-koordinaterna är lätta att läsa av.
Två punkter på kurvan är (2,8) och (6,4), och sätter vi in dessa i funktionsuttrycket bildas två ekvationer. Punkten (2,8) betyder att när man sätter in x=2 är y=8. Det ger ekvationen a* 2^2+b*2+4=8. På samma sätt får man ekvationen a* 6^2+b*6+4=4 genom att sätta in den andra punktens koordinater. Dessa två ekvationer bildar ett ekvationssystem som man kan lösa med exempelvis additionsmetoden.
Beräkna potens & produkt
(I): VL * (-3)=HL* (-3)
(I): Addera (II)
(I): Förenkla termerna
(I): VL+8=HL+8
(I): .VL /24.=.HL /24.
Nu sätter vi in värdet på a i den andra ekvationen.
(II): a= -0,5
(II):a(- b)=- a * b
(II): Förenkla termerna
(II):VL+14=HL+14
(II): .VL /6.=.HL /6.
a är -0,5 och b är 3. Sedan tidigare vet vi också att c=4. Detta ger funktionen y=-0,5 x^2+3x+4.
Betrakta följande graf.
Jack säger att detta är en linjär funktion. Rose säger att det inte är det. Hur kan de ha resonerat, och vem kan ha rätt?
Grafen ser onekligen ut att vara linjär, men vi vet inte hur stor del av den vi faktiskt ser. Det skulle kunna vara mellan x-värdena -0,1 och 0,1 eller mellan -1 000 och 1 000. Vi har heller ingen aning om hur mycket vi kan behöva zooma in eller ut för att se hur grafen beter sig.
I just det här fallet ser vi bara en liten del. Grafen nedan är samma som ovan, men ritad i ett större fönster. Nu ser vi att det inte är en rät linje.
Man ska alltså vara försiktig med att dra generella slutsatser om en funktion om man enbart ser en graf. Fönstret som den är ritad i är ju begränsat och utan funktionsuttrycket vet vi inte hur den beter sig på andra intervall.
Jack har antagligen dragit en slutsats genom att enbart titta på grafen, medan Rose är medveten om att man inte ser hela. Jack kan ha rätt, men det är inte säkert.
Bestäm andragradsfunktionen g.
Ett nollställe är ett x-värde där funktionsvärdet är 0. För att hitta dem löser man ekvationen f(x)=0. Vi ställer upp funktionen och använder pq-formeln.
Om funktionen endast ska ha ett nollställe ska denna ekvationen endast ha en lösning. Det har den när diskriminanten är 0. Vi undersöker för vilka b det sker.
Funktionen har ett endast ett nollställe om b=-2 eller b=2.
Oavsett hur andragradskurvan ser ut kommer maximipunkten ligga på samma x-värde som symmetrilinjen. Vi bestämmer symmetrilinjen för f(x). Det gör vi genom att ställa upp f(x)=0 och använda pq-formeln. Det gjorde vi i förra deluppgiften och fick då
x=--2b/2±sqrt((- 2b/2)^2-4).
Symmetrilinjen ges av den första termen.
Oavsett vilket b man väljer kommer symmetrilinjen att vara x=b. Exempelvis blir symmetrilinjen x_s=2 om b=2 och x_s=-1 om b=-1. Om vi sätter in x=b i f(x) får vi reda på vad maximipunkternas y-värde är för ett generellt b.
Funktionsvärdena för maximipunkterna varierar alltså med b enligt 0,5b^2-2. Och det är ju precis det som g ska beskriva: g(b)=0,5b^2-2. I f är b en konstant medan den i g är en variabel. Det betyder att f(b) är värdet på f när x=b. Vi kan därför byta ut b mot x, vilket ger g(x)=0,5x^2-2.
Vi vet att alla maxpunkter på f(x) kommer att vara punkter som ligger på g(x). Om vi kan hitta tre olika maxmimipunkter för f(x) kan vi använda dem för att bestämma g(x). I förra deluppgiften beräknade vi att f(x) har ett nollställe om b=± 2. Det måste betyda att f(x) precis nuddar x-axeln, dvs. maximivärdet är 0.
Vi hittar dessa punkter genom att lösa ekvationerna f(x)=0 för b=-2 och b=2. Vi börjar med b=-2.
Maximipunkten är alltså (-2,0) när b=-2. Det betyder att denna punkt ligger på g(x). Om man gör motsvarande beräkningar för b=2 får man maximipunkten (2,0). Nu behöver vi bara en punkt till. Titta på den funktion med den lägsta maximipunkten.
Där ligger maximipunkten punkten på y-axeln dvs. när x=0. Vi sätter in det för att beräkna y.
Den minsta maximipunkten är alltså (0,- 2). Det betyder att g(x) skär y-axeln i y=-2 så dess konstantterm måste vara -2: g(x)=ax^2+cx-2. För att bestämma konstanterna a och c använder vi punkterna (-2,0) och (2,0) för att ta fram ett ekvationssystem: a(-2)^2+c(-2)-2=0 a*2^2+c*2-2=0. Vi löser det med additionsmetoden.
a är alltså 0,5 och c är 0. Det ger g(x)=0,5x^2-2.
Hur skulle grafen av y=x se ut? Nämn tre ordnade par som ligger på linjen.
Betrakta den givna ekvationen. y=x Vi vet att x-värden är indatavärden. Med andra ord är x en oberoende variabel. Vi kan välja vilka värden som helst för x. Å andra sidan är y-värden utdatavärden. Variabeln y är beroende av variabeln x. Vi kan beräkna y-värden genom att sätta in x-värden i ekvationen. Låt oss göra en värdetabell med hjälp av denna information.
| Indata (x) | y=x | Utdata (y) |
|---|---|---|
| 0 | y= 0 | 0 |
| 1 | y= 1 | 1 |
| 2 | y= 2 | 2 |
Ekvationen säger oss att y är lika med x. Vilket värde vi än väljer för x är också motsvarande y-värde. Till exempel, som tabellen visar, om x=0, så är y=0. Om x=1, så är y=1. Därför skulle grafen för y=x se ut som en rät linje som går genom origo. Varje ordnat par som ligger på linjen är i formen (a;a) för vilket tal som helst a. Låt oss ge tre exempel. (0;0), (13;13), (516;516)
Rita de ordnade paren (0;0), (1;1), och (2;2).
Anslut punkterna.
Beskriv en verklig situation som kan representeras med en tabell och en graf.
Vi blir ombedda att beskriva en verklig situation som kan representeras med hjälp av en tabell och en graf. Detta innebär att komma på två variabler som är kopplade genom ett verkligt scenario. Här är ett exempel.
Miley köper några glasspinnar till en poolfest. Varje kostar 12 kr. Hon är intresserad av att veta hur mycket pengar hon behöver ha innan hon går till kassan.
Det finns minst två kvantiteter vi kan tänka oss för den här situationen.
Låt oss välja en variabel som representerar var och en av kvantiteterna. x &- Antal glasspinnar y &- Total kostnad (kr) Vi kan visa kostnaden för att köpa olika antal glasspinnar i en tabell.
| Antal glasspinnar (x) | Total kostnad (y) |
|---|---|
| 1 | 12 kr |
| 2 | 24 kr |
| 3 | 36 kr |
| 4 | 48 kr |
| 5 | 60 kr |
Ett annat sätt att representera relationer är att använda en graf. Varje ordnat par ( x, y) är en punkt som vi kan rita i koordinatplanet. Här är en graf som visar samma relation som vi har i tabellen.