Скачать презентацию
Идет загрузка презентации. Пожалуйста, подождите
Презентация была опубликована 10 лет назад пользователемЗинаида Проскурина
1 Научно-исследовательская работа по теме «Класс элементарных функций и их графики» Иовлева Максима Николаевича, учащегося 9 класса РМОУ Радужская ООШ. Руководитель Крючкова Татьяна Борисовна учитель, математики.
2 Оглавление: Оглавление 1. Введение. 2.Из истории развития функции 3. Способы задания функции 4. Класс элементарных функций. 4.1.Основные элементарные функции Построение графиков 5. Преобразование исходного графика функции y=f(x). 6. Заключение 7.Список литературы
3 Введение. Математика, давно став языком науки и техники, в настоящее время все шире проникает в повседневную жизнь и обиходный язык, все более внедряется в традиционно далекие от нее области. Как образно заметил великий Галилео Галилей (1564 – 1642 гг.), книга природы написана на математическом языке, и ее буквы – математические знаки и геометрические фигуры, без них невозможно понять ее слова, без них тщетно блуждание в бесконечном лабиринте. И именно функция является тем средством математического языка, которое позволяет описывать процессы движения, изменения, присущие природе. Изучая квадратичную функцию в 9 классе, мы выполняли преобразования графика этой функции. В результате этих преобразований построение графика выполнялось легко и просто. И я задумался: «А нельзя ли выполнять аналогичные преобразования с графиками других функций, например линейной функции, обратной пропорциональности, степенной функции?». Поэтому я выбрал тему своей работы «Класс элементарных функций и их графики», поставив перед собой цель: понять и изучить способы образования элементарных функций и преобразования их графиков.
4 Из истории развития функции. Впервые функция вошла в математику под именем «переменная величина» в знаменитом труде французского математика и философа Р. Декарта «Геометрия», и её появление послужило, по словам Ф. Энгельса, поворотным пунктом в математике, благодаря чему в неё вошли движение, диалектика. Без переменных величин И.Ньютон не смог бы выразить законы динамики, описывающие процессы механического движение тел – небесных и вполне земных, а современные ученые не могли бы рассчитывать траектории движения космических кораблей и решать бесконечное множество технических проблем нашей эпохи.
5 Из истории развития функции. С развитием науки понятие функции уточнялось и обобщалось. Сейчас оно стало настолько общим, что совпадает с понятием соответствия. Таким образом, функцией в общем понимании называется любой закон (правило), по которому каждому объекту из некоторого класса, области определения функции, поставлен в соответствие некоторый объект из другого (или того же) класса – области возможных значений функции. Но мы не рассматриваем понятие функции в столь общем понимании, а считаем, что как независимая, так и зависимая переменные – это величины. Таким образом функцией называется зависимость, связывающая с каждым значением одной переменной величины (аргумента) из некоторой области ее изменения определенное значение другой величины (функции). Если аргумент обозначить через х, значение функции - через у, а саму зависимость – функцию – символом f, то связь между значениями функции и аргументом так: y=f(x).
6 Способы задания функций. Существуют три основных способа выражения зависимостей между величинами: табличный, графический и аналитический («формульный»). Табличный способ важен потому, что является основным при обнаружении реальных зависимостей и может оказаться к томуже единственным средством их задания (формулу не всегда удается подобрать, а порой в ней и нет необходимости).К табличному заданию функции часто переходят при выполнении практических расчетов, с ней связанных: например, применение таблиц квадратных корней удобно при проведении расчетов, в которых участвуют такие корни. С математической точке зрения, табличное задание непрерывных зависимостей всегда неполно и дает лишь информацию о значениях функции в отдельных точках.
7 Способы задания функций Графический способ представления зависимостей также является одним из средств их фиксации при изучении реальных явлений. Это позволяет делать различные «самопишущие» приборы, такие, как сейсмограф, электрокардиограф, осциллограф и т.п., изображающие информацию об изменении измеряемых величин в виде графиков. Но если есть график, то значит, определена и соответствующая ему функция. В таких случаях говорят о графическом задании функции. Однако графический способ задания функции неудобен для расчетов; к тому же, подобно табличному, он является приближенным и неполным. Аналитическое (формульное) задание функции отличается своей компактностью, легко запоминается и содержит в себе полную информацию о зависимости. Функцию можно задать с помощью формулы, например: y=2x+5, S=at2/2, S=vt. Эти формулы можно вывести с помощью геометрических или физических рассуждений. Порой формулы получаются в результате обработки эксперимента, такие формулы называются эмпирическими.
8 Класс элементарных функции К элементарным функциям относятся практически все функции, встречающиеся в школьном учебнике. Прежде всего, имеется достаточно представительный набор широко известных и хорошо изученных функций, которые называются основными элементарными функциями. Это функции: y=C, называемая константой, y= x а - степенная ( при а = 1 получается функция y=x, называемая тождественной). Графики этих функций прилагаются. (приложение 1-7) Имея в распоряжении основные элементарные функции, можно ввести ряд операций, позволяющих комбинировать их между собой как детали для получения более сложных и разнообразных конструкций. Допустимые арифметические действия над функциями. [+] – сложение, [-] – вычитание, [*] – умножение, [:] – деление. Все те функции, которые можно получить из основных элементов с помощью арифметических операций называются элементарными функциями составляют класс элементарных функций.
9 Приложение 1
10 Приложение 2
11 Приложение 3 У=х 2
12 У=х 3 Приложение4
13 Степенная функция У=х -1 Приложение 5
14 Приложение6 Степенная функция у=х 0,5
15 Образование класса элементарных функций Имея определенный набор базисных функций f 1, f 2,f 3,...f k и допустимых операций F 1, F 2,... Fs над ними (их разрешается применять любое число раз), мы можем получать другие функции, подобно тому, как из деталей конструктора с помощью определенных правил их соединения можно получить разные модели. Класс всех получаемых таким образом функций обозначается так:. В частности, если принять за базисные все основные элементарные функции и допустить лишь арифметические операции, то получим класс элементарных функций. Беря в качестве базисных часть основных элементарных функций и допуская, возможно, лишь часть указанных операций, получим некоторые подклассы класса элементарных функций, некоторые семейства функций, порождаемые данным базисом и данными операциями. Вот несколько примеров таких семейств функций, где под (а) понимается операция умножения на любую константу: - семейство целых положительных степеней у=х, где n N; - семейство линейных функций у= ах+в; - семейство многочленов у= ахn +...+an-1x +an, где n N.
16 Построение графиков Чтобы построить график функции у= х +1, надо к графику функции у=х прибавить график функции у=1. В результате график функции у = х сдвинется по оси Оу на 1 единицу вверх (приложение 7).
18 Построение графиков графика. Для построения графика функции у=х 2 достаточно выполнить действие умножение с графиками двух тождественных функций у=х (приложение 8).
19 У=х 2
20 Построение графиков Для построения графика функции у= 3х 2 надо график функции у= х 2 умножить на 3. В результате график функции у= х 2 растянется в 3 раза вдоль оси ординат, а если у=0,3 х 2, то произойдет сжатие графика в 0,3 раза вдоль оси Оу. (приложение 8, 9).
21 У=х 2 У=3Х 2
22 У=Х 2 У=0,3Х 2 10
23 Построение графиков График функции у=3(х -4) 2 можно получить, выполнив следующие действия: - сложить графики тождественной функции у=х и константы у=-4, получим график функции у=х-4; - перемножить графики функций у=х-4 и у=х-4, получим график функции у= (х -4) 2 ; - умножить у= (х -4) 2 на 3, получим график функции у=3(х -4 )2. Или просто график функции у=3х 2 сдвинуть по оси Ох на 4 единичных отрезка (Приложение10).
24 У=3Х 2 У=3(Х-4) 2 Приложение11
25 Преобразования исходного графика функции y= f(x). Из вышесказанного можно сделать следующий вывод, что выполняя различные действия с графиками элементарных функций, мы выполняем преобразования этих графиков, а именно: параллельный перенос, симметрию относительно прямой Ох и прямой Оу.
26 Преобразования исходного графика функции y= f(x). Параллельный перенос. а)y= f(x)+а – сдвиг по оси Оу на а единиц вверх, если a>0, или вниз, если a0, или вправо, если a
27 Приложение 12
29 Преобразования исходного графика функции y= f(x). Симметрия относительно оси Ох. а) у=- f(x) – симметричное отражение графика относительно оси Ох; б)у =f(x)- замена частей графика, лежащих ниже Ох, отражением относительно этой оси части, лежащей ниже оси Ох, с сохранением остальных частей графика. (Приложение 13 и 14)
30 Приложение 14
31 Приложение 15
32 Преобразования исходного графика функции y= f(x). Симметрия относительно оси Оу. а) у = f(-x) – симметричное отражение графика относительно оси Оу; б) ) у= f(x) – замена части графика, лежащей левее Оу, отражением относительно этой оси части, лежащей правее оси Оу с сохранением правой части графика. (Приложение 15 и 16)
33 Приложение 16
34 Приложение 17
35 Заключение. Заканчивая свою работу я увидел, что строить графики элементарных функций интересно и просто. А график является портретом функции, поэтому функцию можно назвать поистине красавицей. Математика – это набор инструментов, который необходим в познании окружающего мира. И этим инструментом необходимо владеть в совершенстве, чтобы познавать, развивать и изменять нашу жизнь.
36 Список литературы. Н.П. Токарчук «Красавицы функции и их графики». В.К.Егоров, Б.А.Радунский, Д.А.Тальский «Методика построения графиков функций». Ю.Н.Макрычев, Н.Г.Миндюк, К.И.Нешков, С.Б,Севорова «Учебник алгебры».
Еще похожие презентации в нашем архиве:
© 2024 MyShared Inc.
All rights reserved.