6.1 Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ

Transcript

1 ΟΡΙΣΜΟΣ 6. ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ 6.1 Η ΕΝΝΟΙΑ ΤΗΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ Ονομάζουμε συνάρτηση από ένα σύνολο Α σε ένα σύνολο Β μια διαδικασία (κανόνα) f, με την οποία κάθε στοιχείο του συνόλου Α αντιστοιχίζεται σε ένα ακριβώς στοιχείο του συνόλου Β. Το ονομάζεται τιμή της f στο και συμβολίζεται με f (). Γράφουμε: f : A B f (). A f f (A ) = f ( ) Το γράμμα, που παριστάνει οποιοδήποτε στοιχείο του Α λέγεται ανεξάρτητη μεταβλητή, ενώ το γράμμα, που παριστάνει την τιμή της f στο, λέγεται εξαρτημένη μεταβλητή. Το σύνολο Α λέγεται πεδίο ορισμού της f ενώ το σύνολο που έχει για στοιχεία του όλες τις τιμές της f για όλα τα A, λέγεται σύνολο τιμών της f και το συμβολίζουμε f(a). Αν ΑR και BR τότε λέμε ότι η f είναι πραγματική συνάρτηση πραγματικής μεταβλητής. Πεδίο Ορισμού Όταν το f () εκφράζεται μόνο με έναν αλγεβρικό τύπο, τότε το πεδίο ορισμού της συνάρτησης είναι το ευρύτερο υποσύνολο του R στο οποίο το f () έχει νόημα πραγματικού αριθμού. Έτσι, συνάρτηση f () έχει ως πεδίο ορισμού το σύνολο λύσεων της ανίσωσης χ-0, δηλαδή το διάστημα Δ=[,+ ). Προσέχουμε για την εύρεση του πεδίου ορισμού μιας συνάρτησης f της οποίας δίνεται ο τύπος της τα παρακάτω: i) Οι πολυωνυμικές συναρτήσεις έχουν πεδίο ορισμού το R. ii) Οι παρανομαστές όπου και αν εμφανίζονται, πρέπει να είναι διαφορετικοί iii) από το μηδέν. Οι υπόριζες ποσότητες ανεξάρτητα από την τάξη του ριζικού, πρέπει να είναι πάντα μη αρνητικοί αριθμοί. 65

2 Παρατηρήσεις α) Πολλές φορές μια συνάρτηση περιγράφεται με έναν τύπο που έχει κλάδους, όπως για παράδειγμα η συνάρτηση: 1, f ( ) 3, Για να υπολογίσουμε τις τιμές της f στα σημεία -1, και 3 εργαζόμαστε Για = -1 <, από τον κλάδο f ( ) = -1, έχουμε: f (-1) = (-1) -1 = -1 = 1. Για =, από τον κλάδο f ( ) = -1, έχουμε: f () = 8-1 = 7. Για = 3 >, από τον κλάδο f ( ) = - +3, έχουμε: f (3) = -6+3 = -3. β) Συνήθως, χρησιμοποιούμε το γράμμα f για τα συμβολισμό μιας συνάρτησης και το γράμμα για το συμβολισμό του τυχαίου στοιχείου του πεδίου ορισμού της, ωστόσο μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε και άλλα γράμματα. Έτσι για παράδειγμα οι f () = +01, g (t) = t +01 και h (w) = w +01 ορίζουν ουσιαστικά την ίδια συνάρτηση. Δραστηριότητα 1 Ας υποθέσουμε ότι στον παρακάτω πίνακα φαίνεται η μέγιστη μηνιαία θερμοκρασία για την πόλη της Θεσσαλονίκης το έτος 003. ΙΑΝ ΦΕΒ MAP ΑΠΡ ΜΑΙΟΣ ΙΟΥΝ ΙΟΥΛ AY Γ ΣΕΠΤ ΟΚΤ NOEM ΔΕΚ -0,3 C -0,8 C 4 C 11 C 13 C 0 C 0 C 5 C 0 C 15 C 1 C : C Είναι η αντιστοιχία: Μήνας Θερμοκρασία συνάρτηση; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Δραστηριότητα Είναι οι παρακάτω αντιστοιχίες συναρτήσεις; Να αιτιολογήσετε τις απαντήσεις σας. α) Ημερομηνία γέννησης άνθρωποι που έχουν γεννηθεί εκείνη την ημέρα. β) Άτομο Ημέρα γενεθλίων. γ) Άτομο Βάρος του ατόμου. δ) Μαθητής της τάξης Αριθμός τηλεφώνου. 66

3 6. ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗΣ Καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων Ο λέγεται το ζεύγος δύο καθέτων αξόνων και στο επίπεδο με κοινή αρχή το σημείο Ο. Αν οι μονάδες των αξόνων έχουν το ίδιο μήκος τότε το σύστημα λέγεται ορθοκανονικό. Ο οριζόντιος άξονας λέγεται άξονας των τετμημένων και ο κατακόρυφος άξονας άξονας των τεταγμένων. Σε κάθε σημείο Μ του επιπέδου αντιστοιχίζουμε ένα ζεύγος (α,β) και αντίστροφα. Γράφουμε Μ(α,β). Τα α,β λέγονται συντεταγμένες του Μ. (α:τετμημένη και β:τεταγμένη) Παρατηρήσεις Έ να σημείο Μ(,) ανήκει στον άξονα αν =0 και στον αν =0. Συμμετρίες Δύο σημεία συμμετρικά ως προς i) τον άξονα έχουν την ίδια τετμη- μένη και αντίθετες τεταγμένες. ii) τον άξονα έχουν την ίδια τεταγμένη και αντίθετες τετμημένες. iii) την αρχή Ο έχουν αντίθετες συντεταγμένες. iv) την διχοτόμο της 1 ης και 3 ης γωνίας των αξόνων έχουν το ένα τετμημένη την τεταγμένη του άλλου και αντίστροφα. M''(-α,β) M(α,β) M'(α,-β) M'''(-α,-β) - Π.χ. Το σημείο Μ(-3,5) έχει συμμετρικό ως προς τον άξονα το σημείο Μ(-3,-5) τον άξονα το σημείο Μ(3,5) την αρχή Ο το σημείο Μ(3,-5) την διχοτόμο της 1 ης και 3 ης γωνίας των αξόνων το σημείο Μ(5,-3). Η απόσταση δύο σημείων Α( 1, 1 ) και Β(, ) δίνεται από τον τύπο: (ΑΒ)= (. 1 ) ( 1 ) 67

4 Γραφική παράσταση της f Έστω f μια συνάρτηση με πεδίο ορισμού Α και O ένα σύστημα συντεταγμένων στο επίπεδο. Το σύνολο των σημείων M (, ) για τα οποία ισχύει f (), δηλαδή το σύνολο των σημείων M (,f()), A, λέγεται γραφική παράσταση της f και συμβολίζεται συνήθως με C f. f ( 0 ) O = 0 0 C f Μ ( 0, f ( 0 )) ΠΡΟΣΟΧΗ Επειδή κάθε A αντιστοιχίζεται σε ένα μόνο R, δεν υπάρχουν σημεία της γραφικής παράστασης της f με την ίδια τετμημένη. Αυτό σημαίνει ότι κάθε κατακόρυ- φη ευθεία έχει με τη γραφική παράσταση της f το πολύ ένα κοινό σημείο. Η γραφική παράσταση της f τέμνει τον άξονα στο σημείο Α(0,f(0)). Η γραφική παράσταση της f τέμνει τον άξονα στα σημεία (ρ,0) όπου f(ρ)=0. Η γραφική παράσταση μιας συνάρτησης f βρίσκεται πάνω (αντίστοιχα κάτω) από τον άξονα στα διαστήματα tου πεδίου ορισμού της για τα οποία ισχύει ότι f()>0 (f()<0). + ρ + + ρ 1 ρ 3 ρ 4 ρ 5 Η γραφική παράσταση της f τέμνει τον άξονα στα σημεία (ρ,0) όπου f(ρ)=0. Για να βρούμε τη σχετική θέση των γραφικών παραστάσεων C f, C g στο [α,β] των συναρτήσεων f,g αντίστοιχα, μελετάμε το πρόσημο της διαφοράς f()-g() για [α,β]. α) Αν f()-g()>0 για κάθε ενός διαστήματος Δ, τότε στο Δ η C f είναι ψηλότερα από τη C g. =g() =f() β) Αν f()-g()<0 για κάθε ενός διαστήματος Δ, τότε στο Δ η C f είναι χαμηλότερα από τη C g. γ) Τα κοινά σημεία των C f, C g είναι τα σημεία με τετμημένες τις λύσεις της εξίσωσης f()-g()=0. O α + γ _ δ + β 68

5 Όταν δίνεται η γραφική παράσταση C f, μιας συνάρτησης f μπορούμε, επίσης, να σχεδιάσουμε και τις γραφικές παραστάσεις των συναρτήσεων: = f () και = f(). α) Η γραφική παράστασης της συνάρτησης f είναι συμμετρική της C f, ως προς τον άξονα. β) Η γραφική παράσταση της f αποτελείται από τα τμήματα της C f που βρίσκονται πάνω από τον άξονα άξονα, των τμημάτων της και από τα συμμετρικά, ως προς τον C f που βρίσκονται κάτω από τον άξονα αυτόν. Δραστηριότητα 3 Είναι τα παρακάτω διαγράμματα γραφικές παραστάσεις συναρτήσεων; Να αιτιολογήσετε την απάντηση σας. 69

6 Να συμπληρωθούν κατάλληλα τα κενά που υπάρχουν στις παρακάτω προτάσεις: 1. Αν f () = 3 -, R να συμπληρώσετε τις ισότητες: α) f (- 3) =... β) f (α) =..., αr γ) f (3) =... δ) f ( ) , <-. Δίνεται η συνάρτηση f () = 4, - < 1 3-, 1 Να συμπληρώσετε τις ισότητες: α) f (-3) =... β) f (-) =... γ) f (0) =... δ) f (1) = Να συμπληρώσετε το πεδίο ορισμού Α των συναρτήσεων: α) f () Α =... β) g () Α =... γ) 3 1 h () 4 Α =... δ) f () 5 (1 ) ( 3) Α =... ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ 1. Να βρεθούν τα πεδία ορισμού των συναρτήσεων α) f()= δ) f()= 1 3 β) f()= 1 γ) f()= 1 1 ε) f()= 3 δ) f()= Να βρείτε το πεδίο ορισμού των παρακάτω συναρτήσεων: α) f ( ) 1 10 β) g( ) 1 γ) h( ) 5 6 δ) k ( ) ε) l ( ) στ) m( )

7 3. Δίνεται το τρίγωνο ΑΒΓ με: Α(1,), Β(1+ 3,4), Γ(1,6). Να δειχθεί ότι είναι ισόπλευρο , άν 1 4. Δίνεται η συνάρτηση: f ( ) 3 4, άν 1 α) Να βρείτε το πεδίο ορισμού της συνάρτησης f. β) Να βρεθούν οι τιμές f ( 0), f (1), f ( ), f (3). γ) Να λυθεί η εξίσωση: f ( ) Δίνεται η συνάρτηση f ( ). 1 α) Να βρεθεί το πεδίο ορισμού της συνάρτησης f. β) Να βρεθεί το σημείο, στο οποίο η γραφική παράσταση της f τέμνει τον άξονα. γ) Σε ποια σημεία η γραφική παράσταση της f τέμνει τον άξονα ; δ) Να εξετάσετε αν η γραφική παράσταση της f διέρχεται από τα σημεία (, ) και (,3). ε) Να απλοποιηθεί ο τύπος της f Να βρείτε τα σημεία τομής (αν υπάρχουν) με τους άξονες και των γραφικών παραστάσεων των συναρτήσεων : f() = 5 + 6, g() = 4, h() = Να βρείτε τα σημεία τομής (αν υπάρχουν) των γραφικών παραστάσεων των συναρτήσεων f() = και g() = Στο διπλανό σχήμα δίνεται η γραφική 10 παράσταση μιας συνάρτησης f με πεδίο 8 ορισμού το. 6 4 α) Να βρείτε το f (0) και f (1) β) Να λύσετε την εξίσωση: 0 f ( ) γ) Να λύσετε την ανίσωση: -4 f ( ) δ) Να λύσετε την ανίσωση: -10 f ( )

8 9. Δίνεται η συνάρτηση f ( ) i) Να βρείτε το πεδίο ορισμού της. ii) Nα δείξετε ότι: f (3) f ( 1) 1 0 iii) Να βρείτε τα σημεία, στα οποία η γραφική παράσταση τους άξονες ' και ' αντίστοιχα, καθώς και την απόσταση ( ). C f της f τέμνει Δίνονται οι συναρτήσεις f ( ) ( 1)( 3) και i. Να υπολογίσετε τις τιμές: 1 4 f (), f ( ), g(0), g( ). 3 ii. Nα λύσετε τις εξισώσεις: f ( ) 0 και g( ) 0. g( ) ( 3) ( 4) iii. Να αποδείξετε ότι f ( ) ( ) f () και να βρείτε το πρόσημο της f ( ). iv. α) Nα βρείτε το πρόσημο της διαφοράς g( ) f ( ) β) Να βρείτε για ποιες τιμές του η γραφική παράσταση της g βρίσκεται κάτω από τη γραφική παράσταση της f

9 6.3 ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ f()=α+β Γωνία που σχηματίζει ευθεία ε με τον άξονα - Συντελεστής διεύθυνσης Έστω O ένα σύστημα συντεταγμένων στο επίπεδο και ε μια ευθεία που τέμνει τον άξονα στο σημείο Α. ε ε Ο ω Α Ο Α ω Τη γωνία ω που διαγράφει ο άξονας όταν στραφεί γύρω από το Α κατά τη θετική φορά μέχρι να συμπέσει με την ευθεία ε τη λέμε γωνία που σχηματίζει η ε με τον άξονα. Αν η ευθεία ε είναι παράλληλη προς τον άξονα, τότε λέμε ότι σχηματίζει με αυτόν γωνία ω 0. Σε κάθε περίπτωση για τη γωνία ω ισχύει 0 0 ω Ως συντελεστή διεύθυνσης ή ως κλίση μιας ευθείας ε ορίζουμε την εφαπτομένη της γωνίας ω που σχηματίζει η ε με τον άξονα χ χ. Ο συντελεστής διεύθυνσης μιας ευθείας ε συμβολίζεται συνήθως με λ ε ή απλά με λ. Είναι φανερό ότι ο συντελεστής διεύθυνσης της ευθείας ε είναι: θετικός, αν η γωνία ω είναι οξεία, αρνητικός, αν η γωνία ω είναι αμβλεία και μηδέν, αν η γωνία ω είναι μηδέν. Στην περίπτωση που η γωνία ω είναι ίση με 90, δηλαδή όταν η ευθεία ε είναι κάθετη στον άξονα χ 'χ, δεν ορίζουμε συντελεστή διεύθυνσης για την ε. Η γραφική παράσταση της συνάρτησης f()=α+β Η γραφική παράσταση της συνάρτησης f()=α+β είναι μια ευθεία γραμμή, η οποία τέμνει τον άξονα στο σημείο Β(0,β) και σχηματίζει με τον άξονα γωνία ω, για την οποία ισχύει: εφω=α Ο αριθμός α επομένως είναι ο συντελεστής διευθύνσεως της ευθείας και καθορίζει την διεύθυνσή της. Αν α>0, τότε 0 ο <ω<90 ο Αν α<0, τότε 90 ο <ω<180 ο Αν α=0, τότε ω= 0 ο. ε Ο Β(0,β) Α ω 73

10 Δεν ορίζεται ο συντελεστής διευθύνσεως ευθείας που είναι παράλληλη στον άξονα. Μια τέτοια ευθεία δεν είναι γραφική παράσταση συνάρτησης. Δύο ευθείες ε 1 και ε με εξισώσεις =α 1 +β 1 και =α +β αντίστοιχα είναι : παράλληλες αν α 1 =α και κάθετες αν α 1 α = -1 Ειδικές περιπτώσεις i) Αν a = 0, η συνάρτηση παίρνει την μορφή f () = β και λέγεται σταθερή συνάρτηση, διότι η τιμή της είναι η ίδια για κάθε. ε 0 Α( 0, 0 ) Αν έχουμε μία τέτοια ευθεία που να διέρχεται από ένα σημείο Α( 0, 0 ) και να είναι παράλ- Ο ληλη στον έχει εξίσωση = 0. ii) Αν β=0 τότε παίρνει την μορφή f()=α και η γραφική της παράσταση είναι ευθεία που διέρχεται από την αρχή Ο. Ειδικότερα για α=1 και α= 1 οι ευθείες = και =- είναι οι διχοτόμοι των γωνιών των αξόνων. δ δ 1 =- = 135 o 45 o Ο iii) Οι ευθείες που είναι παράλληλες προς τον άξονα, δεν είναι γραφικές παραστάσεις συναρτήσεων ε και δεν εκφράζονται με την μορφή f()=α+β. Ωστόσο αν έχουμε μία τέτοια ευθεία που να Α( 0, 0) διέρχεται από ένα σημείο Α( 0, 0 ) και να είναι παράλληλη στον έχει εξίσωση = 0. Ο (Όλα τα σημεία της έχουν τετμημένη 0 ). 74

11 6.4 ΚΑΤΑΚΟΡΥΦΗ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΜΕΤΑΤΟΠΙΣΗ ΚΑΜΠΥΛΗΣ Kατακόρυφη μετατόπιση Η γραφική παράσταση της συνάρτησης f, με: f( ) = φ()+ c, όπου c, προκύπτει από μια κατακόρυφη μετατόπιση της γραφικής παράστασης της φ κατά c μονάδες. (Προς τα πάνω αν c>0 και προς τα κάτω αν c<0). Παράδειγμα: Για να γίνει η γραφ. παράσταση της = +3, κάνω πρώτα την γραφ. παράσταση της = και στην συνέχεια την μετατοπίζω παράλληλα στον κατά 3 μονάδες προς τα πάνω. Για να γίνει η γραφ. παράσταση της = -, κάνω πρώτα την γραφ. παράσταση της = και στην συνέχεια την μετατοπίζω παράλληλα στον κατά μονάδες προς τα κάτω. = +3 = = - 75

12 Οριζόντια μετατόπιση Η γραφική παράσταση της συνάρτησης f, με: f( ) = φ(-c), όπου c, προκύπτει από μια οριζόντια μετατόπιση της γραφικής παράστασης της φ κατά c μονάδες. (Προς τα δεξιά αν c>0 και προς τα αριστερά αν c<0). Παράδειγμα: Για να γίνει η γραφική παράσταση της =(-3), κάνω πρώτα την γραφική παράσταση της = και στην συνέχεια την μετατοπίζω παράλληλα στον κατά 3 μονάδες προς τα δεξιά. Για να γίνει η γραφική παράσταση της =(+), κάνω πρώτα την γραφική παράσταση της = και στην συνέχεια την μετατοπίζω παράλληλα στον κατά μονάδες προς τα αριστερά. = =(+) =( -3) 76

13 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΤΥΠΟΥ «ΣΩΣΤΟ-ΛΑΘΟΣ» 1. Οι ευθείες ε 1 και ε με εξισώσεις ψ = και ψ = αντίστοιχα είναι κάθετες.. Το πεδίο ορισμού της f () είναι το R. 3. Αν f() 47 τότε f (3) Τα σημεία Α (α, β) και Β (- α, - β) του καρτεσιανού επιπέδου είναι συμμετρικά ως προς την αρχή των αξόνων. 5. Αν το σύνολο τιμών μιας συνάρτησης είναι το [ 1, ] τότε 1 f ( ) για κάθε. 6. 1, αν Η συνάρτηση f ( ) έχει πεδίο ορισμού το. αν 7. Η συνάρτηση f ( ) 1 έχει πεδίο ορισμού το ( 1)( 1) Ισχύει ότι: " f ( ) f ( ) f ( ) 1, άρα το 1 1 πεδίο ορισμού της f είναι το ". 9. Η γραφική παράσταση της συνάρτησης f ( ) 009 με πεδίο ορισμού το A 1, 4 τέμνει τον άξονα στο σημείο (0, 009). 10. Το σημείο A (1, ) δεν ανήκει στη γραφική παράσταση της συνάρτησης f με f ( ) Η γωνία που σχηματίζει μια ευθεία με τον άξονα ' παίρνει τιμές στο 0 0 διάστημα [0,180 ). 1. Υπάρχουν δύο ευθείες 1 και με συντελεστές διεύθυνσης 1, αντίστοιχα για τις οποίες να ισχύει ταυτόχρονα 1 και Η ευθεία με εξίσωση a 3 σχηματίζει με τον άξονα οξεία γωνία. 14. Οι ευθείες 3 και 3 είναι παράλληλες. 15. Οι ευθείες 3 και 4 τέμνονται. 16. Η απόσταση των σημείων A (1,4 ) και B(5,7) είναι ίση με Αν 1, είναι ρίζες της εξίσωσης τότε οι ευθείες 3 και 13 είναι κάθετες. 1 : 1 : 18. Αν 1 : 3 και : 3, τότε 1 //. 77

14 ΑΣΚΗΣΕΙΣ - ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ 1. Δίνονται οι ευθείες ε 1 : =(3λ-1)+4, ε : =(λ+1)+λ Να βρεθεί ο λr ώστε: i) Οι ε 1,ε να είναι κάθετες ii) Οι ε 1,ε να είναι παράλληλες Δίνεται η ευθεία =(λ -5)+λ-1. Να βρεθεί ο λr ώστε: α) Να είναι παράλληλη προς την ευθεία =4-7 β) Να είναι παράλληλη προς την ευθεία =5 γ) Να είναι κάθετη προς την ευθεία = Να γίνουν οι γραφικές παραστάσεις των συναρτήσεων 1, f ( ) 3,, 1 f ( ), 1 1, Να γίνουν οι γραφικές παραστάσεις των συναρτήσεων α) f()=-3 β) f()= γ) f()= Δίνεται η συνάρτηση f με f ( ) λ, λ. A. Να βρείτε το πεδίο ορισμού της συνάρτησης f. B. Να βρείτε για ποια τιμή του λ η γραφική παράσταση της συνάρτησης f διέρχεται από το σημείο (1,4 ). C. Για λ 3 i) Να χαραχθεί η γραφική παράσταση της f. ii) f (). Nα βρείτε τον συντελεστή διεύθυνσης της ευθείας με εξίσωση iii) Να βρεθεί η γωνία που σχηματίζει η C f με τον άξονα iv) Να βρείτε τα σημεία στα οποία η C f τέμνει τους άξονες

15 6. Δίνονται οι ευθείες: ε : (λ ) 11, ε : 5 β όπου λ,β. 1 Η ευθεία ε διέρχεται από το σημείο (1, 15). α) Να αποδείξετε ότι β=10. β) Να βρείτε τις τιμές του λ για τις οποίες ε 1 // ε. γ) Αν λ=7, να βρείτε το κοινό σημείο της ευθείας 1 ε με την ευθεία 3 5. δ) Να βρείτε την απόσταση του σημείου ( 3, 4) από την αρχή των αξόνων Δίνεται η συνάρτηση f με τύπο 3 f ( ) 3. 4 α) Να σχεδιάσετε τη γραφική της παράσταση. β) Να βρείτε την απόσταση των σημείων στα οποία η γραφική παράσταση τέμνει τους άξονες. γ) Να εξετάσετε αν το σημείο M 10, 93 ανήκει στη γραφική παράσταση της f. δ) Να βρείτε για ποιες τιμές του α το σημείο γραφική παράσταση της f. 4, α 6α 3 3 ανήκει στη ε) Να γράψετε την εξίσωση μιας ευθείας που να διέρχεται από το σημείο O0,0 και να είναι παράλληλη προς τη γραφική παράσταση της f. ζ) Να γράψετε την εξίσωση μιας ευθείας που να τέμνει τον άξονα στο σημείο Z 0, 4 και να είναι παράλληλη προς τη γραφική παράσταση της f. η) Να γράψετε την εξίσωση μιας ευθείας που να τέμνει τον άξονα στο ίδιο σημείο στο οποίο τον τέμνει και η γραφική παράσταση της f και η οποία να έχει συντελεστή διεύθυνσης μηδέν. θ) Να βρείτε για ποιες τιμές του λ η ευθεία λ 1 01 είναι παράλληλη προς τη γραφική παράσταση της f. ι) Να βρείτε για ποια τιμή του κ η ευθεία (κ+) 1 είναι κάθετη στη γραφική παράσταση της f. ια) Να βρείτε για ποιες τιμές του η γραφική παράσταση της f βρίσκεται πάνω από τον άξονα. 79

16 ΜΟΝΟΤΟΝΙΑ 6.5 ΜΟΝΟΤΟΝΙΑ - ΑΚΡΟΤΑΤΑ - ΣΥΜΜΕΤΡΙΕΣ Μια συνάρτηση f λέγεται: α) γνησίως αύξουσα σε ένα διάστημα Δ του πεδίου ορισμού της (Σχ.α), όταν για οποιαδήποτε χ 1,χ Δ με χ 1 <χ ισχύει f(χ 1 )<f(χ ). β) γνησίως φθίνουσα σε ένα διάστημα Δ του πεδίου ορισμού της (Σχ.β), όταν για οποιαδήποτε χ 1,χ Δ με χ 1 <χ ισχύει f(χ 1 )>f(χ ). Μια συνάρτηση που είναι γνησίως αύξουσα ή γνησίως φθίνουσα λέγεται γνησίως μονότονη. f( ) f( 1 ) f( 1 ) f( ) Ο 1 Δ (a) 1 Ο Δ (β) Για να δηλώσουμε ότι η f είναι γνησίως αύξουσα (αντιστοίχως γνησίως φθίνουσα) σε ένα διάστημα Δ, γράφουμε f Δ (αντιστοίχως f Δ). Παράδειγμα i) Η συνάρτηση f()= με π.ο. το A=R. Στο διάστημα [0,+) είναι γνησίως αύξουσα γιατί για κάθε χ 1,χ [0,+) με χ 1 <χ ισχύει χ 1 <χ άρα f(χ 1 )<f(χ ) ενώ στο διάστημα (-, 0] είναι γνησίως φθίνουσα γιατί για κάθε χ 1,χ (-,0] με χ 1 <χ 0 ισχύει -χ 1 >-χ 0 οπότε (-χ 1 ) >(-χ ) χ 1 >χ f(χ 1 )>f(χ ). 80

17 ΑΚΡΟΤΑΤΑ Μια συνάρτηση f με π.ο. το Α παρουσιάζει: α) μέγιστο στο χ 0 Α όταν f(χ)f(χ 0 ),για κάθε χα. (f(χ 0 ) : μέγιστο της f ) β) ελάχιστο στο χ 0 Α όταν f(χ)f(χ 0 ),για κάθε χα. (f(χ 0 ) : ελάχιστο της f ) Το μέγιστο και το ελάχιστο μιας συνάρτησης,αν υπάρχουν λέγονται ακρότατα της f. Παραδείγματα i) Η συνάρτηση f(χ)= -χ + με π.ο. το Α=R παρουσιάζει μέγιστο στο χ 0 =0 το f(0)= αφού για κάθε χα ισχύει ότι χ + δηλαδή f(χ)f(0). ii) Η συνάρτηση f(χ)= (-) +1 με π.ο. το Α=R παρουσιάζει ελάχιστο στο χ 0 = το f()=1 αφού για κάθε χα ισχύει ότι (-) +11 δηλαδή f(χ)f(0). f( ) f( 0 ) 0 81

18 ΑΡΤΙΑ ΠΕΡΙΤΤΗ ΣΥΝΑΡΤΗΣΗ Μια συνάρτηση f με πεδίο ορισμού το Α λέγεται : Άρτια, αν για κάθε χα ισχύει: -χα και f(-χ)=f(χ) Περιττή,,αν για κάθε χα ισχύει: -χα και f(-χ)=-f(χ). H γραφική παράσταση κάθε άρτιας συνάρτησης έχει άξονα συμμετρίας τον, ενώ κάθε περιττής έχει κέντρο συμμετρίας την αρχή των αξόνων Ο. Παραδείγματα α) Η συνάρτηση f(χ)=χ έχει πεδίο ορισμού το Α=R Για κάθε χα=r ισχύει ότι -χα και f(-)=(-) = =f(). Άρα η f είναι άρτια. β) Η συνάρτηση f(χ)=χ 3 έχει π.ο. το Α=R Για κάθε χα=r ισχύει ότι -χα και f(-)=(-) 3 = - 3 = -f(). Άρα η f είναι περιττή. 8

19 ΑΣΚΗΣΕΙΣ 1) Να μελετήσετε ως προς την μονοτονία τους τις συναρτήσεις α) f()= -3 β) f()=-3+ γ) f()= δ) f()=3-3 ε) f()= ) Nα βρείτε τα ακρότατα των συναρτήσεων αν υπάρχουν α) f()= 3(-1) + β) f()= γ) f()=3+ δ) f()= ) Nα βρείτε ποιες από τις συναρτήσεις είναι άρτιες και ποιες είναι περιττές. α) f()=5 4-6 β) f()= γ) f()= -3-5 δ) f()=-3+1 ε) f()= ) Να βρείτε ποια παραβολή είναι η γραφική παράσταση καθεμιάς από τις παρακάτω συναρτήσεις, αιτιολογώντας την επιλογή σας: α) f()= (-χ) β) g()= + γ) h()= (-)(+) Να βρείτε τη συνάρτηση στην οποία αντιστοιχεί η παραβολή που δεν είναι γραφική παράσταση μιας από τις συναρτήσεις f, g και h. 83

20 Δραστηριότητα Ένα κινητό που κινείται έτσι ώστε η απόσταση του (σε km) από ένα σημείο Α (που το θεωρούμε αρχή της μέτρησης) σε σχέση με το χρόνο (σε ώρες) φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα. Από τις πληροφορίες του διαγράμματος να απαντήσετε στα ερωτήματα: α) Ποια ήταν η διάρκεια της κίνησης; β) Πόσα χιλιόμετρα είναι η συνολική απόσταση; γ) Πόσες φορές το κινητό έκανε στάση και για πόση ώρα; δ) Πόσος χρόνος πέρασε μέχρι να κάνει την πρώτη στάση, τι απόσταση διήνυσε και ποια ήταν η ταχύτητά του σ' αυτό το χρονικό διάστημα; ε) Σε τι απόσταση από το Α θα βρίσκεται: 45 λεπτά, 1 ώρα και 15 λεπτά, 1 ώρα και 33 λεπτά, 3 ώρες και 30 λεπτά και 4 ώρες μετά την αρχή της μέτρησης, στ) Προσπαθήστε να βρείτε τον τύπο της συνάρτησης που περιγράφεται στο διάγραμμα. 84