
- •§1.Схема построения графиков
- •§2.Преобразования графиков
- •§3. Графики основных элементарных функций
- •3.1. Степенная функция
- •3.2. Показательная функция
- •3.3 Логарифмическая функция
- •3.4 Тригонометрические функции
- •3.5 Обратные тригонометрические функции
- •§4. Построение кривых, заданных параметрически
- •§5. Построение кривых, заданных уравнением в полярных координатах.
3.2. Показательная функция
Показательная
функция
,
определена при всех
и принимает положительные значения.
Она непрерывна на всей прямой. Если
,
то
,
а если
,
то
.
Её производная равна
.
Эта величина меньше
для всех
,
если
.
При этом функция возрастает. Если же
,
то производная
для всех
,
функция убывает. Её вторая производная
для всех
и всех
.
Поэтому график выгнут вниз. На рисунке
изображены графики
при
и
,
соответственно.
3.3 Логарифмическая функция
Логарифмическая
функция
является обратной для показательной
функции, т.е.
для всех
.
Областью
определения логарифмической функции
является множество
.
Разумеется, показательная функция тоже
является обратной функцией для
логарифмической, однако
только
при
.
Логарифмическая функция непрерывна в своей области определения.
Поэтому
ее график имеет вертикальную асимптоту
.
Производная
положительная при
,
если
и отрицательна, если
.
Поэтому при
функция возрастает, при
убывает. Множество ее значений:
.
Вторая производная
отрицательна при
и положительна, если
.
Поэтому в первом случае график выгнут
вверх, а во втором случае – вниз.
Разумеется, график этой функции
симметричен графику соответствующей
показательной функции относительно
биссектрисы первого и третьего
координатных углов.
3.4 Тригонометрические функции
Функция
.
Эта
функция определена и непрерывна на
,
является нечетной и периодической с
наименьшим положительным периодом
.При
стремлении
к
предела этой функции нет.
Её
производная
.
Эта величина положительна при
на них
возрастает, и отрицательна при
,
где функция убывает. В точках
функция имеет локальные максимумы, а в
точках
- локальные минимумы. Соответствующие
значения равны 1 и -1. Поэтому множеством
значений является отрезок
.
Наконец,
,
поэтому
,
если
,
где график выгнут вниз, и
,
если
,
где график выгнут вверх.
Функция
.
Ввиду
равенства
,
график функции
получается из графика функции
сдвигом по оси
влево на
.
Функция
Она
определена при
,
т.к.
.
В области определения она является
непрерывной. График имеет вертикальные
асимптоты в точках
,
причем
,
.
Функция нечётная, т.к.
.
Это периодическая функция с наименьшим
положительным периодом
.
Так как
в области определения,
строго возрастает на каждом интервале
.
Её множество значений совпадает с
.
,
при
график выгнут вверх, при
- выгнут вниз. В точках
- перегибы.
График
функции
.
Этот
график легко построить, используя
равенство
.
3.5 Обратные тригонометрические функции
График
функции
.
Функция
определена и непрерывна на отрезке
.
Она является нечетной. Так как
для всех
,
функция возрастает. Множество её значений
– отрезок
.
Вторая производная
.
При
выполняется неравенство
,
график выгнут вниз, при
-
,
график выгнут вверх. Точка
-
точка перегиба. График имеет вид:
График
функции
можно построить из графика функции
,
используя формулу
.
Функция
определена и непрерывна на всей числовой
прямой.
,
,
поэтому график имеет горизонтальные
асимптоты. Функция нечетная. Производная
,
функция возрастает. Её множество значений
- интервал
.
Вторая производная равна
Она
положительна при
и отрицательна при
.
При
график выгнут вниз, при
- выгнут вверх. Точка
– точка перегиба.
График
функции
получается
из этого графика по формуле
.