Найдите функцию, обратную функции y=x^2+7, x>=0, постройте на одном чертеже графики этих взаимно...

Тематика Математика
Уровень 10 - 11 классы
обратная функция квадратная функция графики функций построение графиков взаимно обратные функции математика функции анализ функций
0

Найдите функцию, обратную функции y=x^2+7, x>=0, постройте на одном чертеже графики этих взаимно обратных функций

avatar
задан 29 дней назад

2 Ответа

0

Решение:

Давайте найдем функцию, обратную данной функции ( y = x^2 + 7 ), при условии ( x \geq 0 ). А затем построим графики обеих функций.


Шаг 1. Найдем обратную функцию

Чтобы найти обратную функцию, нужно выразить ( x ) через ( y ). Для этого:

  1. Запишем данную функцию:
    [ y = x^2 + 7 ]

  2. Выразим ( x^2 ) через ( y ):
    [ x^2 = y - 7 ]

  3. Возьмем квадратный корень:
    [ x = \sqrt{y - 7} ]

    Здесь важно учитывать, что ( x \geq 0 ), так как это указано в условии.

Обратная функция будет:
[ f^{-1}(y) = \sqrt{y - 7}, \quad y \geq 7. ]


Шаг 2. Графики функций

  1. Исходная функция: ( y = x^2 + 7 ), где ( x \geq 0 ).
    Это парабола, сдвинутая вверх на 7 единиц, ограниченная для ( x \geq 0 ) (т.е. только правая ветвь параболы будет использоваться). График начинается от точки ( (0, 7) ) и уходит вправо-вверх.

  2. Обратная функция: ( y = \sqrt{x - 7} ), где ( x \geq 7 ).
    Это график квадратного корня, сдвинутый вправо на 7 единиц. Он начинается от точки ( (7, 0) ) и уходит вправо-вверх.

  3. Симметрия: Графики взаимно обратных функций симметричны относительно прямой ( y = x ).


Шаг 3. Построение графиков

Для построения графиков рассмотрим несколько точек для каждой функции.

  1. Для исходной функции ( y = x^2 + 7 ):

    • ( x = 0 ): ( y = 0^2 + 7 = 7 ) → точка ( (0, 7) )
    • ( x = 1 ): ( y = 1^2 + 7 = 8 ) → точка ( (1, 8) )
    • ( x = 2 ): ( y = 2^2 + 7 = 11 ) → точка ( (2, 11) )
    • ( x = 3 ): ( y = 3^2 + 7 = 16 ) → точка ( (3, 16) )
  2. Для обратной функции ( y = \sqrt{x - 7} ):

    • ( x = 7 ): ( y = \sqrt{7 - 7} = 0 ) → точка ( (7, 0) )
    • ( x = 8 ): ( y = \sqrt{8 - 7} = 1 ) → точка ( (8, 1) )
    • ( x = 11 ): ( y = \sqrt{11 - 7} = 2 ) → точка ( (11, 2) )
    • ( x = 16 ): ( y = \sqrt{16 - 7} = 3 ) → точка ( (16, 3) )

Теперь строим обе функции на одном графике. Не забудьте изобразить прямую ( y = x ), чтобы показать симметрию.


Итог:

  • Исходная функция: ( y = x^2 + 7, \quad x \geq 0 ).
  • Обратная функция: ( y = \sqrt{x - 7}, \quad x \geq 7 ).
  • Графики функций симметричны относительно прямой ( y = x ).

На графике:

  • Парабола ( y = x^2 + 7 ) проходит через точки ( (0, 7), (1, 8), (2, 11), (3, 16) ), и идет вправо-вверх.
  • Кривая ( y = \sqrt{x - 7} ) проходит через точки ( (7, 0), (8, 1), (11, 2), (16, 3) ), и идет вправо-вверх.

avatar
ответил 29 дней назад
0

Чтобы найти обратную функцию к данной функции ( y = x^2 + 7 ) для ( x \geq 0 ), следуем пошагово.

  1. Запишем уравнение функции: [ y = x^2 + 7 ]

  2. Решим это уравнение относительно ( x ): Для этого выразим ( x ): [ y - 7 = x^2 ] [ x = \sqrt{y - 7} ] Здесь мы берем положительный корень, так как ( x \geq 0 ).

  3. Запишем обратную функцию: Теперь мы можем записать обратную функцию, меняя местами ( x ) и ( y ): [ y = \sqrt{x - 7} ] Таким образом, обратная функция к ( y = x^2 + 7 ) для ( x \geq 0 ) будет: [ f^{-1}(x) = \sqrt{x - 7} ]

  4. Построим графики обеих функций: Теперь мы можем построить графики оригинальной функции и ее обратной функции.

    • Для функции ( y = x^2 + 7 ):
      • Если ( x = 0 ), ( y = 0^2 + 7 = 7 ).
      • Если ( x = 1 ), ( y = 1^2 + 7 = 8 ).
      • Если ( x = 2 ), ( y = 2^2 + 7 = 11 ).
      • Если ( x = 3 ), ( y = 3^2 + 7 = 16 ).

    График этой функции — парабола, направленная вверх, с вершиной в точке ( (0, 7) ).

    • Для функции ( y = \sqrt{x - 7} ):
      • Эта функция определена для ( x \geq 7 ).
      • Если ( x = 7 ), ( y = \sqrt{7 - 7} = 0 ).
      • Если ( x = 8 ), ( y = \sqrt{8 - 7} = 1 ).
      • Если ( x = 9 ), ( y = \sqrt{9 - 7} = \sqrt{2} ).
      • Если ( x = 10 ), ( y = \sqrt{10 - 7} = \sqrt{3} ).

    График этой функции представляет собой верхнюю часть коренной функции, начинающейся в точке ( (7, 0) ).

  5. Свойства графиков:

    • Графики обратных функций симметричны относительно линии ( y = x ).
    • Это означает, что если у вас есть точка ( (a, b) ) на графике функции ( y = x^2 + 7 ), то точка ( (b, a) ) будет находиться на графике обратной функции ( y = \sqrt{x - 7} ).

Вывод

Мы нашли обратную функцию ( f^{-1}(x) = \sqrt{x - 7} ) и построили графики обеих функций. Они пересекаются на линии ( y = x ), что подтверждает их взаимную обратность.

avatar
ответил 29 дней назад

Ваш ответ