Funktioner 2C
Funktion och graf
s 146
Teori funktionen f(x)
Vad står f(x) för? Funktionen f med variabeln x.
Lösa ekvationer med grafer
Definitionsmängd = x-värdena
Värdemängd = y-värdena
Andragradsfunktioner
här visas andragradsfunktionen på formen
- [math]\displaystyle{ y = ax^2 + bx +c }[/math]
I denna interaktiva bild från Wolfrm Alpha visas andragradsfunktione på formen
- [math]\displaystyle{ y = a ( x - b)^2 +c }[/math]
i båda fallen förändrar du utseendet på grafen men det beter sig på olika sätt. Fundera på varför.
Fyra sätt att beskriva andragradaren
Vi kommer att arbeta med fyra representationer, fyra sätt att beskriva andragradsfunktionen. Alla sätt beskrivs mer ingående senare men här kommer en snabb sammanställning i några rader och eventuell bild.
Generell algebraisk form
Andragradsfunktionen på allmänn form [math]\displaystyle{ f(x) = ax^2 + bx + c }[/math].
Exempel: Andragradsfunktionen [math]\displaystyle{ f(x) = 2x^2 - 4 }[/math].
Vertex och nollställe
![](/images/thumb/Andragradare_nollst%C3%A4llen.ggb.png/300px-Andragradare_nollst%C3%A4llen.ggb.png)
Varje parabel har en extrempunkt där den antar sitt högsta eller lägsta värde. Dessutom kan den ha ett eller två nollställen men det är inte alltid så.
Fokus och styrlinje
![](/images/thumb/Andragradare_styrlinnje.ggb.png/300px-Andragradare_styrlinnje.ggb.png)
Andragradsfunktionen beskrivs och ritas upp utifrån en linje och en punkt.
Värdetabell
![](/images/V%C3%A4rdetabell_exempel1.png)
Som med alla funktioner kan man göra en värdetabell med x- och y-värden. När dessa talpar ritas in i ett koordinatsystem får man funktionens graf.
Parabelns ekvation
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/2f/Par%C3%A1bola_con_foco_y_directriz.svg/langsv-300px-Par%C3%A1bola_con_foco_y_directriz.svg.png)
Definitioner
Brännpunkt kallas också fokus Styrlinje är en linje som används för att konstruera parabeln
GeoGebra som visar samma avstånd
En punkt på andragradsfunktionens graf har samma avstånd till styrlinjen som till fokuspunkten. Testa genom att flytta punkten så får du se. Du kan även flytta fokuspunkten och styrlinjen.
18 Maj 2013, Skapat med GeoGebra |
Länk till filen på Geogebratube: http://www.geogebratube.org/material/show/id/39100
Parabelns egenskaper i GeoGebra 1
Du kan lära dig litet om hur parabeln fungerar och vad den har för egenskaper med denna övning:
Datorövning: Malin C GGB-övning
GeoGebra med styrlinje och fokus
Den här andragradsfunktionen har konstruerats med en styrlinje och en fokkuspunkt. Du kan undersöka hur funktionens utseende förändras när du flyttar fokuspunkten genom att dra i glidarna för a och b.
Du kan skapa en lika dan andragradsfunktion i GGB med kommandot:
- Parabel[ <Punkt>, <Linje> ]
<ggb_applet width="792" height="319" version="4.0" ggbBase64="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" framePossible = "true" showResetIcon = "true" showAnimationButton = "true" enableRightClick = "true" errorDialogsActive = "true" enableLabelDrags = "true" showMenuBar = "false" showToolBar = "false" showToolBarHelp = "true" showAlgebraInput = "false" allowRescaling = "true"/>
Övning - hitta funktionen om du vet fokus och styrlinje
![Övningsuppgift: hitta funktionen](/images/thumb/Parabel_m_styrlinje_o_fokus.png/300px-Parabel_m_styrlinje_o_fokus.png)
Detta är en viktig uppgift. Se även Exemplet på sid 152 i Matematik 2C.
Den här uppgiften utgår ifrån att du vet styrlinjen och fokuspunkten men ska ta fram funktionen. Se figuren till höger.
- Börja med att markera en punkt (x,y) på grafen i första kvadranten.
- Skriv ett uttryck för avståndet från (x, y) till linjen.
- Skriv ett uttryck för avståndet från (x, y) fokus.
- Det gäller för en parabel att avståndet från (x, y) till fokus är samma som avståndet från (x, y) till linjen. Visa detta genom att sätta de två uttrycken lika.
- Lös ut y ur ekvationen ovan. Det gör du genom att kvadrera båda sidorna så att roten går bort. Du behöver utveckla kvadraterna med hjälp av kvadreringsregeln.
Nu är du klar. Ekvationen du fick beskriver parabeln.
Andragradsfunktionens graf
Begrepp och egenskaper hos andragradsfunktionern
vertex är kurvans vändpunkt
nollställen
positivt före x2-termen betyder minimipunkt
negativt före x2-termen betyder maximipunkt
symmetrilinje genom vertex
Hur ritar man en parabel om man vet funktionen?
Man gör en värde tabell. Tag ett lämpligt x-värde och skriv i tabellens x-kolumn. Räkna ut vad y blir genom att sätta in x-värdet i funktion. Skriv y-värdet i dess kolumn. Nu har du det första talparet. Upprepa med ett antal lämpliga x-värden tills du fått minst tre gärna fem talpar. Det är viktigt att du väljer talparen så att du hittar vertex (min- eller maxpunkten).
Om du har funktionen i den allmänna formen y(x) = ax2 + bx + c kan det vara bra att kvadratkomplettera.
Fördjupning
Det kan vara intressant att som bakgrund titta på denna sida om kägelsnitt.
Öva
Testa dina kunskaper om andragradsfunktioner
Uppgift |
---|
Gör denna diagnos på ekvationssystem |
Digitala rutan
Sidan 159.
Gör den i GeoGebra.
Kvadratiska modeller
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8b/Square_root.svg/langsv-300px-Square_root.svg.png)
Så här ser andragradsfunktionen ut på allmän form:
y(x) = ax2 + bx + c
c anger var grafen skär y-axeln. a gör bland annat parabeln smalare eller bredare. bx-termen ger en diagonal förflyttning av hela kurvan (något förenklat uttryckt).
Exempel 1
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4e/ParabolicWaterTrajectory.jpg/300px-ParabolicWaterTrajectory.jpg)
Exempel 1 handlar om att man har en måttsatt bild och ska anpassa den allmänna funktionen y(x) = ax2 + bx + c till dessa mått.
Här är det smart att placera origo symmetriskt i bilden och att kika på ställena där grafen skär x-axeln och där den skär y-axeln.
Övning 1 - Skapa parabelns funktion utifrån en bild med mått
Anpassa den allmänna funktionen till vattenstrålen i bilden. Strålen når 2 m långt och är 1.5 m hög.
Övning 2 - Skapa parabelns funktion utifrån vertex och nollställen
Detta är en viktig uppgift. Se även Exempel 1 på sid 161 i Matematik 2C.
Andragradsfunktionen kan skrivas y = ax2+bx+c på allmänn form:
Grafen går genom punkterna (-16, 0) och har vertex i (0,-14).
- Vilket är det andra nollstället?
- Rita grafen.
- Bestäm b.
- Bestäm c.
- Bestäm a.
- Skriv ett uttryck för funktionen.
Exempel 2
Exempel 2 (s 162) i boken handlar om att titta på nollställena för en funktion för att hitta vertex mitt emellan nollställena och sätta in x-värdet och räkna ut y-värdet (högsta punkten i detta fall).
Parabelns egenskaper i GeoGebra 2
I Malins övning skriv kurvan på annan form (x-k)2, osv. Nyttigt men vi hinner inte göra den på lektionstid. Gör den gärna hemma!
Digitala rutan samt detta avsnitt sid 160-164 ersätts av en Övning i Geogebra på Vertex och faktorform av Malin C.
Överkurs: Andra kägelsnitt Av Malin C. Pröva själv att konsttruera med hjälp av mittpunktsnormaler.
Överbliven provupgift (svår)
![](https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a4/Parabolic_trajectory.svg/langsv-300px-Parabolic_trajectory.svg.png)
Bilden visar en kastparabel.
Tänk dig att kastbanans högsta punkt är 35 m.
Längden på kastet är 110 m.
Utgå från formen för andragradsfunktionen [math]\displaystyle{ y(x) = a\cdot x^2 + b \cdot x + c }[/math]
Gör en matematisk modell av kastbanan.
Kortdiagnos 4
Utmaning
Klarar du denna övning?