Математика · тема 3 из 21 · ОГЭ № 11, 22 · ЕГЭ № 11

Функции и графики

Как по формуле представить график и как по графику восстановить формулу: прямая, парабола, гипербола и их сдвиги.

20 мин чтенияОГЭЕГЭ21 задание

Коротко

главное за 30 секунд
  1. $y=kx+b$: $k$ — наклон, $b$ — точка пересечения с осью $Oy$
  2. Вершина параболы: $x_0=-\dfrac{b}{2a}$; знак $a$ задаёт направление ветвей
  3. $y=\dfrac kx$: при $k\gt0$ ветви в I и III четвертях
  4. $f(x-n)+m$ — сдвиг на $n$ вправо и на $m$ вверх
  5. Неизвестные коэффициенты находят, подставляя координаты точек графика

Основные функции и их графики

Функция сопоставляет каждому $x$ ровно одно значение $y$. По графику на экзамене нужно уметь находить значение $f(x_0)$, нули функции (точки пересечения с осью $Ox$), промежутки возрастания и убывания, наибольшее и наименьшее значения.

ФункцияГрафикЧто задают коэффициенты
$y=kx+b$прямая$k$ — наклон ($k\gt0$ — возрастает), $b$ — точка $(0;\,b)$ на оси $Oy$
$y=\dfrac{k}{x}$гипербола$k\gt0$ — ветви в I и III четвертях, $k\lt0$ — во II и IV
$y=ax^2+bx+c$парабола$a\gt0$ — ветви вверх, $c$ — точка $(0;\,c)$ на оси $Oy$
$y=\sqrt x$половина параболыопределена при $x\ge0$
$y=a^x$, $y=\log_a x$экспонента, логарифмика$a\gt1$ — возрастают, $0\lt a\lt1$ — убывают
xy−4−3−2−11234−3−2−112340y = xy = x²y = √xy = 1/x
Рис. 1. Основные графики: прямая, парабола, корень и гипербола

Прямая: коэффициенты по двум точкам

Прямая через точки $(x_1;\,y_1)$ и $(x_2;\,y_2)$: $$k=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1},\qquad b=y_1-kx_1.$$ Параллельные прямые имеют равные угловые коэффициенты $k$.

Пример. Прямая проходит через точки $(1;\,3)$ и $(3;\,7)$. Тогда $k=\dfrac{7-3}{3-1}=2$, $b=3-2\cdot1=1$, и формула прямой: $y=2x+1$.

В ЕГЭ №11 на рисунке почти всегда есть точки графика с целыми координатами — в узлах клетчатой сетки. По ним и восстанавливают формулу, а затем отвечают на вопрос.

Парабола

Вершина параболы $y=ax^2+bx+c$: $$x_0=-\frac{b}{2a},\qquad y_0=y(x_0).$$

Порядок разбора: знак $a$ → направление ветвей; $c$ → точка $(0;\,c)$; вершина; нули функции через дискриминант.

Знак $b$ «на глаз» не определяется — смотрите на положение вершины: $x_0=-\dfrac{b}{2a}$. Если $a\gt0$ и вершина правее оси $Oy$, то $b\lt0$.
Проверь себя. Найдите абсциссу вершины параболы $y=x^2-6x+5$.

Ответ: 3

xy−3−2−112345−5−4−3−2−1123450a > 0: ветви вверхвершина (1; −4)x₁x₂c = −3
Рис. 2. Парабола y = x² − 2x − 3: вершина x₀ = −b/2a = 1, корни −1 и 3, ось симметрии

Гипербола и сдвиги графиков

Графики сдвигаются по простым правилам:

  • $y=f(x)+m$ — сдвиг на $m$ вверх;
  • $y=f(x-n)$ — сдвиг на $n$ вправо (знак «наоборот»);
  • $y=-f(x)$ — отражение относительно оси $Ox$;
  • $y=f(|x|)$ — правая половина графика отражается влево.

Гипербола $y=\dfrac{k}{x-n}+m$ имеет асимптоты $x=n$ и $y=m$; коэффициент $k$ находят по одной точке графика.

Пример. Гипербола $y=\dfrac{k}{x}+a$ проходит через точки $(1;\,4)$ и $(2;\,3)$. Подставляем: $k+a=4$ и $\dfrac k2+a=3$. Вычитаем: $\dfrac k2=1$, $k=2$, $a=2$.

Поменяйте параметры и посмотрите, как двигается график:

Интерактив «Графики функций» — открыть в тренажёре →

xy−3−2−1123456−3−2−1123450y = 1/(x−2) + 1x = 2y = 1
Рис. 3. Сдвиг графика: y = 1/(x − 2) + 1 — гипербола y = 1/x, сдвинутая на 2 вправо и на 1 вверх

Графики с модулем (ОГЭ №22)

Функцию вида $y=x^2-4|x|+3$ строят для $x\ge0$ (там $|x|=x$), а затем отражают симметрично относительно оси $Oy$ — ведь функция чётная. После этого выясняют, при каких $m$ горизонтальная прямая $y=m$ имеет с графиком нужное число общих точек: прямую мысленно двигают снизу вверх и считают пересечения.

Особые положения горизонтальной прямой — через вершины и «изломы» графика. Именно там меняется число точек пересечения, и именно эти значения $m$ чаще всего и являются ответом.
Практика

Закрепите тему: 21 задание для ОГЭ и ЕГЭ

От простых к сложным: базовый уровень — 6, повышенный — 12, высокий — 3. Мгновенная проверка, подсказки, подробные решения и тренажёр ошибок.

Решать задания по теме Флеш-карточки