Przejdź do treści

Odbicia wykresu y = 3ˣ: symetria względem osi OX, osi OY i początku układu

Szkoła średnia łatwe

Dana jest funkcja f(x)=3xf(x) = 3^x. Napisz wzory funkcji gg, hh i kk, których wykresy są symetryczne do wykresu funkcji ff odpowiednio: względem osi OYOY, względem osi OXOX i względem początku układu współrzędnych. Dla każdej z nich podaj zbiór wartości i określ monotoniczność.

Rozwiązanie

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

Krok 1. Trzy reguły odbicia. Dla dowolnej funkcji ff:

  • symetria względem osi OYOY: y=f(−x)y = f(-x);
  • symetria względem osi OXOX: y=−f(x)y = -f(x);
  • symetria względem początku układu: y=−f(−x)y = -f(-x).

Krok 2. Symetria względem osi OYOY.

g(x)=3−x=(13)xg(x) = 3^{-x} = \left(\frac{1}{3}\right)^x

To funkcja wykładnicza o podstawie 13<1\frac{1}{3} < 1: malejąca, zbiór wartości (0,+∞)(0, +\infty).

Krok 3. Symetria względem osi OXOX.

h(x)=−3xh(x) = -3^x

Wartości 3x3^x są dodatnie, więc wartości hh są ujemne: zbiór wartości (−∞,0)(-\infty, 0). Odbicie względem osi OXOX odwraca monotoniczność - hh jest malejąca.

Krok 4. Symetria względem początku układu.

k(x)=−3−x=−(13)xk(x) = -3^{-x} = -\left(\frac{1}{3}\right)^x

Zbiór wartości (−∞,0)(-\infty, 0). Funkcja (13)x\left(\frac{1}{3}\right)^x maleje, a minus przed nią odwraca monotoniczność, więc kk jest rosnąca. Punkt (1,3)(1, 3) wykresu ff przechodzi w (−1,−3)(-1, -3): k(−1)=−31=−3k(-1) = -3^{1} = -3.

−2−112−33 y = 3ˣ y = −(⅓)ˣ (0, 1) (0, −1) xy
Wykres y = −(⅓)ˣ = −3⁻ˣ jest obrazem wykresu y = 3ˣ w symetrii względem początku układu: punkt (1, 3) przechodzi w (−1, −3), a punkt (0, 1) w (0, −1).

Odpowiedź. g(x)=(13)xg(x) = \left(\frac{1}{3}\right)^x - zbiór wartości (0,+∞)(0, +\infty), malejąca; h(x)=−3xh(x) = -3^x - zbiór wartości (−∞,0)(-\infty, 0), malejąca; k(x)=−(13)xk(x) = -\left(\frac{1}{3}\right)^x - zbiór wartości (−∞,0)(-\infty, 0), rosnąca.

Wszystkie trzy wykresy mają tę samą asymptotę poziomą y=0y = 0 - odbicia względem osi i początku układu nie przesuwają osi OXOX.