27.07.2013 Views

Funktioner

Funktioner

Funktioner

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

Oversigt funktioner og koordinatsystemer<br />

Et koordinatsystem er et diagramsystem, der<br />

har to akser, en vandret akse og en lodret<br />

akse - den vandrette kaldes x-aksen, og den<br />

lodrette kaldes y-aksen.<br />

Et punkt skrives altid som et kryds × og ikke som en prik eller et kors - dér, hvor de to streger i<br />

krydset mødes, er dér hvor punktet er - et punkt er ikke stort eller lille: et punkt er et sted, der ingen<br />

udstrækning/størrelse har.<br />

Man kan indsætte et punkt i et koordinatsystem, og punktet får et navn afhængig af, hvor det ligger<br />

- punktets navn skrives i en parentes.<br />

Punktet (2,4) hedder sådan, fordi det ligger 2 udad X-aksen og 4 opad Y-aksen<br />

Punktet (5,6) ligger 5 udad X-aksen og 6 opad Y-aksen<br />

Punktet (8,6) ligger 8 udad X-aksen og 6 opad Y-aksen<br />

Hvis man altså skal indsætte et punkt - fx (5,7) - kan det kun ligge ét bestemt sted i<br />

koordinatsystemet og ikke andre steder.<br />

Hvis man omvendt har afmærket et punkt i koordinatsystemet, har dette punkt kun ét bestemt navn<br />

og kan ikke hedde andet.<br />

Et koordinatsystem kan godt vise<br />

punkter, der har negative værdier.<br />

I koordinatsystemet til højre er<br />

x-aksen forlænget til venstre, hvor<br />

aksens negative værdier ligger.<br />

Tilsvarende er y-aksen forlænget<br />

nedad, hvor denne akses negative<br />

værdier ligger.<br />

Det muliggør at indsætte punkter som<br />

fx. (3,-4) og (-5,9) og (-3,-5)<br />

(se figuren til højre)<br />

Hans Pihl, KVUC Side 1<br />

(-5,9)<br />

×<br />

(-3,-5)<br />

×<br />

(2,4)<br />

×<br />

(5,6)<br />

×<br />

(3,-4)<br />

×<br />

(8,6)<br />

×


Oversigt funktioner og koordinatsystemer<br />

Man kan forestille sig at en funktion er en maskine, der "gør noget" ved tal.<br />

På maskinen herunder er der en tragt foroven, hvor man kan smide tal ned (dem kalder vi x´ere),<br />

og når maskinen har gjort noget ved tallene, kommer de ud til højre med en anden værdi (dem<br />

kalder vi y´ere)<br />

forskriften<br />

x´ere<br />

1<br />

y = 2x + 1<br />

3<br />

y´ere<br />

Det maskinen gør ved de tal, der bliver puttet ind, står på skiltet på maskinen - det, der står på<br />

skiltet, kaldes forskriften<br />

På funktionsmaskinen herunder bliver det x, der bliver smidt ned, ganget med 2, og derefter<br />

lægges 1 til, og resultatet kommer ud til højre som en y - dette gøres med alle de tal, der bliver lagt<br />

i tragten.<br />

Lægges 1 ned i maskinen, kommer det ud som 3 (2•1 +1) - altså: hvis x = 1 så bliver y = 3<br />

Lægges 2 ned i maskinen, kommer det ud som 5 (2•2 +1) - altså: hvis x = 2 så bliver y = 5<br />

Lægges 4 ned i maskinen, kommer det ud som 9 (2•4 +1) - altså: hvis x = 4 så bliver y = 9<br />

Lægges 7 ned i maskinen, kommer det ud som 15 (2•7 +1) - altså: hvis x = 7 så bliver y = 15<br />

Dette kan skrives i en tabel: x 1 2 4 7<br />

y 3 5 9 15<br />

Det kan også skrives som (1,3),(2,5),(4,9),(7,15) - det kaldes ordnede par.<br />

De ordnede par er bare en række (x,y)´ere, da alle de første tal i parenteserne (1, 2, 4 og 7) jo er<br />

de x´ere, der bliv smidt ind i maskinen, og alle de sidste tal i parenteserne (3, 5, 9 og 15) er de<br />

y´ere, der kom ud.<br />

De ordnede par er navne på forskellige punkter - vi har altså et punkt, der hedder (1,3), og et punkt<br />

der hedder (2,5) og endelig punkterne (4,9) og (7,15)<br />

Hans Pihl, KVUC Side 2


Oversigt funktioner og koordinatsystemer<br />

Den maskine, der har forskriften y = 2x + 1, har altså punkterne (1,3),(2,5),(4,9),(7,15)<br />

De punkter forskriften har, sætter vi ind i et koordinatsystem:<br />

(2,5)<br />

×<br />

(1,3)<br />

×<br />

(4,9)<br />

×<br />

(7,15)<br />

×<br />

Hvis vi proppede alle tal fra 0 til 15 ind i funktionsmaskinen, ville vi få en hel række af ordnede par<br />

og dermed en række af punkter - alle disse punkter vil ligge på en ret linje, så grafen ville komme til<br />

at se sådan ud:<br />

×<br />

×<br />

×<br />

×<br />

×<br />

×<br />

×<br />

×<br />

y = 2x + 1<br />

Vi har altså her det grafiske billede af funktionen y = 2x + 1<br />

Fordi grafen er en ret linje, kaldes denne funktion en lineær funktion<br />

Hans Pihl, KVUC Side 3


Oversigt funktioner og koordinatsystemer<br />

Det, at der er et bestemt forhold mellem to tal (at 1 bliver til 3, 2 bliver til 5 osv.), kaldes en funktion.<br />

y = 2x + 1 er altså en funktion - her er nogle andre funktioner:<br />

y = 4x - 6<br />

y = -6x + 8<br />

y = 122x + 86<br />

y = 6x (samme som: y = 6x + 0)<br />

y = x (samme som: y = 1x + 0)<br />

Opsumering:<br />

Vi har fx. en funktion med forskriften y = 2x + 1<br />

Værdierne for denne funktion kan vises i et skema<br />

Værdierne i skemaet kan skrives som ordnede par<br />

De ordnede par kan indsættes som punkter i et koordinatsystem<br />

Og det er faktisk den fremgangmåde, man ofte følger: man får en forskrift for en funktion, og man<br />

skal så lave dens grafiske billede i et koordinatsystem.<br />

Beregning af grafen<br />

Forskriften for en lineær funktion er y = 4x – 6 - tegn dens grafiske billede<br />

(1)Vi laver først et skema ved at indsætte x-værdierne 1, 2, 3, 4 og 5 - x´erne og de tilhørende<br />

y-værdier indsættes i skemaet:<br />

x 1 2 3 4 5<br />

y -2 2 6 10 14<br />

(2)Værdierne i skemaet skrives som ordnede par:<br />

(1,-2),(2,2),(3,6),(4,10),(5,14)<br />

(3)De ordnede par indsættes som<br />

punkter i et koordinatsystem…<br />

×<br />

(1,-2)<br />

×<br />

(2,2)<br />

×<br />

(3,6)<br />

×<br />

(4,10)<br />

×<br />

(5,14)<br />

…og (4)der tegnes en linje mellem<br />

punkterne - (5)navngiv grafen<br />

Hans Pihl, KVUC Side 4<br />

×<br />

(1,-2)<br />

×<br />

(2,2)<br />

×<br />

(3,6)<br />

×<br />

(4,10)<br />

×<br />

(5,14)


Oversigt funktioner og koordinatsystemer<br />

Konstruktion af grafen<br />

Hidtil har vi beregnet grafen - dvs. lavet en tabel - indsat x-værdier og beregnet y-værdierne.<br />

Det er også muligt at konstruere grafen.<br />

Har vi en forskrift, kan vi lave dens graf ved at konstruere den v.hj.a. forskriftens a-værdi og dens<br />

b-værdi.<br />

y = x + 2 dvs.: a = 1 b = 2<br />

Grafenkonstrueres sådan:<br />

- afsæt et punkt på y-aksen i 2 (fordi b = 2)<br />

- gå fra dette punkt 1 hen (altid 1 hen) og 1 op (fordi a = 1)<br />

- her afsættes næste punkt<br />

- gå fra dette punkt 1 hen og 1 op og afsæt et punkt<br />

- fortsæt med at går 1 hen og 1 op og afsæt punkter<br />

- forbind punkterne med en ret linje, og grafen er lavet<br />

y = -3x – 2 dvs.: a = -3 b = -2<br />

Grafen konstrueres sådan:<br />

- afsæt et punkt på y-aksen i - 2 (fordi b = - 2)<br />

- gå fra dette punkt 1 hen og 3 ned (ned fordi a er negativ)<br />

- her afsættes næste punkt<br />

- gå fra dette punkt 1 hen og 3 ned og afsæt et punkt<br />

- fortsæt med at går 1 hen og 3 ned og afsæt punkter<br />

- forbind punkterne med en ret linje, og grafen er lavet<br />

Hans Pihl, KVUC Side 5


Oversigt funktioner og koordinatsystemer<br />

Andengradsfunktionen<br />

Forskriften for en lineær funktion er altså på formen y = ax + b<br />

En anden funktion er andengradsfunktionen - den kaldes sådan fordi x er i anden grad -<br />

dens forskrift er på formen y = ax 2 + bx + c<br />

Forskriften for en andengradsfunktion kunne fx være<br />

y = 2x 2 + 5x -4 (hvor a = 2 b = 5 c = -4)<br />

eller<br />

y = -5x 2 - 7x +4 (hvor a = -5 b = -7 c = 4)<br />

eller<br />

y = -x 2 - x (hvor a = -1 b = -1 c = 0)<br />

eller<br />

y = x 2<br />

(hvor a = 1 b = 0 c = 0)<br />

Når man skal lave grafen for en andengradsfunktion, er fremgangsmåden den samme som<br />

for en lineær funktion: vælg nogle x-værdier - indsæt dem i forskriften og beregn nogle yværdier<br />

- disse x- og y-værdier er punkter, der indsættes i et koordinatsystem, og grafen<br />

tegnes gennem disse punkter.<br />

Når man finder punkter til en lineære funktion, er det ligegyldigt, hvilke punkter man finder.<br />

Det er ikke lige gyldigt, hvilke punkter man finder, når det er en andengradsfunktions graf,<br />

man skal lave.<br />

Hvis man har fundet de 5 punkter, som er vist herunder til venstre, har man ingen mulighed<br />

for at tegne grafen - har man derimod fundet de punkter, der er vist til højre, kan man tegne<br />

grafen.<br />

Med andre ord: de punkter man skal finde, er dem, der ligger omkring det punkt, hvor grafen<br />

vender - dette punkt kaldes toppunktet - i dette eksempel er toppunktet (1,-4), så man skal<br />

altså finde de punkter, der ligger omkring punktet (1,-4).<br />

×<br />

×<br />

×<br />

×<br />

×<br />

×<br />

× ×<br />

×<br />

×<br />

Toppunkt<br />

Hans Pihl, KVUC Side 6


Oversigt funktioner og koordinatsystemer<br />

Derfor: Det første man skal gøre, når man skal lave grafen for en andengradsfunktion, er at<br />

finde ved hvilken x-værdi grafen vender, og det gøres med formlen:<br />

x top<br />

−b<br />

=<br />

2a<br />

Køreplanen kunne altså være:<br />

1. find ved hvilken x-værdi grafen vender<br />

2. indsæt denne x-værdi i forskriften - find dens y-værdi og indsæt værdierne i skemaet<br />

3. indsæt 4-6 andre x-værdier, der ligger tæt på Xtop i forskriften, og find deres y-værdier og<br />

indsæt disse i skemaet<br />

Eksempel 1<br />

Tegn grafen for andengradsfunktionen y = x 2 - 2x - 3<br />

x top<br />

x top<br />

−b<br />

=<br />

2a<br />

2<br />

x top =<br />

2<br />

x top = 1<br />

− ( −2)<br />

=<br />

2 ⋅1<br />

Grafen vender altså der, hvor x er 1, så det er de x-værdier, der ligger omkring 1, der er<br />

interessante - disse x-værdier, indsættes i forskriften og deres y-værdier findes<br />

x=1 indsættes i forskriften:<br />

y = x 2 - 2x - 3<br />

y = 1 2 - 2·1 - 3<br />

y = 1 - 2 - 3<br />

y = - 4<br />

x=2 indsættes i forskriften:<br />

y = x 2 - 2x - 3<br />

y = 2 2 - 2·2 - 3<br />

y = 4 - 4 - 3<br />

y = - 3<br />

På samme måde findes y-værdierne for -5, -1, 0 og 6 og disse indsættes i et skema<br />

x -3 -1 0 1 2 3 5<br />

y 12 0 -3 -4 -3 0 12<br />

x=3 indsættes i forskriften:<br />

y = x 2 - 2x - 3<br />

y = 3 2 - 2·3 - 3<br />

y = 9 - 6 - 3<br />

y = 0<br />

Hans Phil, KVUC Side 7


Oversigt funktioner og koordinatsystemer<br />

inatsystemer<br />

Læg mærke til, at de x-værdier, der ligger lige langt fra 1, har samme y-værdi - det er fordi<br />

grafen er symmetrisk omkring der, hvor x er 1<br />

Beregningerne fra skemaet angives som punkter:<br />

(-3,12) (-1,0) (0,-3) (1,-4) (2,-3) (3,0) (5,12)<br />

punkterne indsættes i et koordinatsystem<br />

grafen tegnes<br />

forskriften angives langs grafen<br />

×<br />

×<br />

×<br />

Hans Pihl, KVUC Side 8<br />

×<br />

×<br />

×<br />

×


Oversigt funktioner og koordinatsystemer<br />

Eksempler på 2. gradsfunktioner<br />

Forskrift: y = 0,1x 2 - 5x + 25<br />

Grafisk billede: en parabel<br />

Forskrift: y = -2x 2 + 5x + 4<br />

Grafisk billede: en parabel<br />

Hans Pihl, KVUC Side 9


Oversigt funktioner og koordinatsystemer<br />

Eksempler på 2. gradsfunktioner<br />

Forskrift: y = 0,1x 2 - 5x + 25<br />

Grafisk billede: en parabel<br />

Forskrift: y = -2x 2 + 5x + 4<br />

Grafisk billede: en parabel<br />

Hans Pihl, KVUC Side 9


Oversigt funktioner og koordinatsystemer<br />

Eksponential-funktionen<br />

En eksponentialfunktion er en funktion af typen y = b · a x<br />

y = 5 x<br />

y = 5 · 4 x<br />

y = 6 · 1,03 x<br />

y = 10 · 0,04 x<br />

Eksempel 1<br />

Forskrift: y = 3 · 2 x<br />

Grafisk billede: en eksponentielt stigende kurve<br />

(stigende fordi a > 1)<br />

Eksempel 2<br />

Forskrift: y = 3 ·0,5 x<br />

Grafisk billede: en eksponentielt faldende kurve<br />

(faldende fordi a < 1)<br />

Hans Pihl, KVUC Side 11


Oversigt funktioner og koordinatsystemer<br />

Hvis man fx. har for 500 kr. aktier,<br />

der stiger 15% hvert år, kan man beregne,<br />

hvor meget aktierne er værd,<br />

efter at de er steget x gange:<br />

y = 500 · 1,15 x<br />

(at gange med 1,15 giver resultatet efter en stigning på 0,15 eller 15%)<br />

En befolkning falder 8% pr. år,<br />

Befolkningstallet er 60.000, og man kan beregne,<br />

hvor mange der er tilbage efter x år:<br />

y = 60.000 · 0,92 x<br />

(at gange med 0,92 giver resultatet efter et fald på 0,08 eller 8%)<br />

y = 500 · 1,15 x<br />

y = 60.000 · 0,92 x<br />

Hans Pihl, KVUC Side 12


Oversigt funktioner og koordinatsystemer<br />

Hvis man fx. har for 500 kr. aktier,<br />

der stiger 15% hvert år, kan man beregne,<br />

hvor meget aktierne er værd,<br />

efter at de er steget x gange:<br />

y = 500 · 1,15 x<br />

(at gange med 1,15 giver resultatet efter en stigning på 0,15 eller 15%)<br />

En befolkning falder 8% pr. år,<br />

Befolkningstallet er 60.000, og man kan beregne,<br />

hvor mange der er tilbage efter x år:<br />

y = 60.000 · 0,92 x<br />

(at gange med 0,92 giver resultatet efter et fald på 0,08 eller 8%)<br />

y = 500 · 1,15 x<br />

y = 60.000 · 0,92 x<br />

Hans Pihl, KVUC Side 12

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!