Lecția IV.2 conține următoarele grupuri de exerciții:

Alege rezolvarea exercițiului:

Exercițiul 1 (gratuit)

Rezolvare scurtă

\( f: \{-1; 0; 1\} \rightarrow \{0; 1; 2; 3\}, f(x) = 2 - x \) A) \( (2; 0) \): \( 2 \notin \{-1; 0; 1\} \implies (2; 0) \notin G_f \) B) \( (1; 1) \): \( f(1) = 2 - 1 = 1 \implies (1; 1) \in G_f \) C) \( (0; 3) \): \( f(0) = 2 - 0 = 2 \neq 3 \implies (0; 3) \notin G_f \) D) \( (-1; 1) \): \( f(-1) = 2 - (-1) = 3 \neq 1 \implies (-1; 1) \notin G_f \) Răspuns corect: B)

Rezolvare detaliată

Pentru a determina care dintre perechile de numere date aparține graficului funcției \( f: \{-1; 0; 1\} \rightarrow \{0; 1; 2; 3\} \), definită prin \( f(x) = 2 - x \), trebuie să verificăm dacă \( x \) aparține domeniului de definiție și dacă valoarea calculată \( f(x) \) corespunde celei de-a doua componente a perechii.

Pasul 1: Analiza domeniului de definiție

Domeniul funcției este mulțimea \( D = \{-1; 0; 1\} \). Orice pereche \( (x; y) \) care aparține graficului \( G_f \) trebuie să aibă prima componentă \( x \in \{-1; 0; 1\} \).
  • Varianta A) \( (2; 0) \): Prima componentă este \( 2 \). Deoarece \( 2 \notin \{-1; 0; 1\} \), această pereche nu poate aparține graficului.

Pasul 2: Calcularea valorilor funcției pentru elementele domeniului

Vom calcula \( f(x) \) pentru fiecare \( x \) din domeniu folosind formula \( f(x) = 2 - x \):
  • Pentru \( x = -1 \): \( f(-1) = 2 - (-1) = 2 + 1 = 3 \). Deci, perechea \( (-1; 3) \in G_f \).
  • Pentru \( x = 0 \): \( f(0) = 2 - 0 = 2 \). Deci, perechea \( (0; 2) \in G_f \).
  • Pentru \( x = 1 \): \( f(1) = 2 - 1 = 1 \). Deci, perechea \( (1; 1) \in G_f \).

Pasul 3: Verificarea variantelor de răspuns rămase

Comparăm rezultatele obținute cu variantele B, C și D:
  • Varianta B) \( (1; 1) \): Am calculat \( f(1) = 1 \). Această pereche aparține graficului.
  • Varianta C) \( (0; 3) \): Am calculat \( f(0) = 2 \). Deoarece \( 2 \neq 3 \), perechea nu aparține graficului.
  • Varianta D) \( (-1; 1) \): Am calculat \( f(-1) = 3 \). Deoarece \( 3 \neq 1 \), perechea nu aparține graficului.
Concluzionăm că singura pereche corectă este cea de la varianta B.

Rezolvare scurtă:

\( f(x) = 2 - x \), domeniu \( \{-1, 0, 1\} \). A) \( 2 \notin \text{domeniu} \). B) \( f(1) = 2 - 1 = 1 \implies (1, 1) \in G_f \). C) \( f(0) = 2 - 0 = 2 \neq 3 \). D) \( f(-1) = 2 - (-1) = 3 \neq 1 \). Răspuns: B)

Cele mai importante aspecte ale lecției

Definiția graficului: Mulțimea \( G_f = \{(x, f(x)) \mid x \in A\} \).
Condiția de apartenență: Un punct \( M(x, y) \in G_f \) dacă și numai dacă \( y = f(x) \). Ex: \( (3, 5) \in G_f \iff f(3)=5 \).
Intersecția cu Oy: Se face calculând \( f(0) \). Punctul obținut este \( (0, f(0)) \).
Intersecția cu Ox: Se face rezolvând \( f(x) = 0 \). Punctul obținut este \( (x, 0) \).
Particularitate: Graficul funcțiilor de forma \( f(x)=ax+b \) pe domenii finite este constituit din puncte separate, dar perfect coliniare. Nu pot exista două puncte pe grafic cu aceeași abscisă (pe o verticală).
Pentru o funcție \( f: A \rightarrow B \), graficul funcției este mulțimea tuturor perechilor ordonate formate dintr-un element din domeniu și imaginea sa.
\[ G_f = \{(x, y) \in A \times B \mid y = f(x)\} = \{(x, f(x)) \mid x \in A\} \]
Graficul are la fel de multe elemente ca și domeniul de definiție \( A \), deoarece funcția asociază fiecărui element din \( A \) o singură valoare din \( B \).
Domeniul și codomeniul nu trebuie să fie neapărat mulțimi de numere (pot fi obiecte, figuri geometrice etc.).
Fie \( A = \{1, 2, 3\} \) și funcția \( f: A \rightarrow \mathbb{N} \), definită prin \( f(x) = x + 2 \).
Valorile funcției sunt: \( f(1) = 3 \), \( f(2) = 4 \), \( f(3) = 5 \).
Graficul va fi: \( G_f = \{(1, 3); (2, 4); (3, 5)\} \).
Pentru funcțiile numerice (unde \( A, B \subseteq \mathbb{R} \)), perechile din \( G_f \) pot fi reprezentate ca puncte într-un sistem de axe ortogonale \( xOy \). Aceasta se numește reprezentarea geometrică a graficului.
Un punct \( M(a, b) \) aparține graficului funcției \( f \) dacă și numai dacă abscisa \( a \) aparține domeniului și ordonata \( b \) este egală cu valoarea funcției în \( a \): \[ M(a, b) \in G_f \iff a \in A \text{ și } f(a) = b \]
Graficul unei funcții nu poate conține două sau mai multe puncte situate pe aceeași dreaptă verticală! Din acest motiv, o figură precum un cerc sau un triunghi complet nu poate fi graficul unei funcții.
Se consideră funcția \( f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}, f(x) = 3x - 2 \). Verificați dacă punctul \( M(2, 4) \) aparține graficului funcției \( f \).
Calculăm valoarea funcției pentru \( x = 2 \):
\( f(2) = 3 \cdot 2 - 2 = 6 - 2 = 4 \).
Deoarece \( f(2) = 4 \), care este exact ordonata punctului \( M \), deducem că \( M(2, 4) \in G_f \).
Cunoașterea punctelor în care graficul taie axele \( Ox \) și \( Oy \) este esențială pentru trasarea rapidă a acestuia.
Punctele situate pe axa \( Oy \) au abscisa \( x = 0 \). Pentru a găsi intersecția, se calculează \( f(0) \). Punctul va fi \( A(0, f(0)) \).
Punctele situate pe axa \( Ox \) au ordonata \( y = 0 \). Se rezolvă ecuația \( f(x) = 0 \). Punctul (sau punctele) va fi \( B(x, 0) \).
Fie \( f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}, f(x) = 2x - 4 \).
Axa Oy: Calculăm \( f(0) = 2 \cdot 0 - 4 = -4 \). Punctul este \( A(0, -4) \).
Axa Ox: Rezolvăm \( 2x - 4 = 0 \implies 2x = 4 \implies x = 2 \). Punctul este \( B(2, 0) \).
Funcțiile de forma \( f(x) = ax + b \) cu \( a, b \in \mathbb{R} \) descriu dependențe în care valorile cresc sau descresc cu o rație constantă.
Dacă domeniul de definiție \( D \) este o mulțime finită de numere reale, graficul funcției \( f(x) = ax + b \) este format dintr-un număr finit de puncte izolate care sunt coliniare (situate pe aceeași dreaptă).
Un sistem de axe ortogonale xOy, cu axa orizontală etichetată 'x', axa verticală etichetată 'y', și originea 'O'. În acest sistem sunt reprezentate patru puncte discrete, etichetate A, B, C, D. Aceste puncte sunt poziționate în principal în primul cadran, având coordonate pozitive, și sunt clar vizibile, distincte și nu sunt conectate între ele prin linii. Ele sunt așezate perfect coliniar pe o dreaptă oblică, ascendentă (cu pantă pozitivă), care nu este trasată vizibil, ci este doar sugerată de alinierea precisă a punctelor. Punctele sunt ordonate de la stânga la dreapta (A, B, C, D), având coordonate x și y crescătoare. Această configurație vizualizează graficul unei funcții liniare de forma ax+b definită pe o mulțime finită de valori.

Exerciții

Ușoară: Determinați coordonatele punctului de intersecție cu axa \( Oy \) pentru graficul funcției \( f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}, f(x) = -5x + 7 \).
Intersecția cu axa \( Oy \) presupune că \( x = 0 \).
Calculăm: \( f(0) = -5 \cdot 0 + 7 = 7 \).
Răspuns: Punctul este \( (0, 7) \).
Medie: Se consideră funcția \( f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}, f(x) = 4x + a \). Determinați numărul real \( a \), știind că punctul \( P(1, 9) \) aparține graficului funcției.
Condiția ca \( P(1, 9) \in G_f \) este ca \( f(1) = 9 \).
Înlocuim \( x \) cu 1 în legea funcției: \( f(1) = 4 \cdot 1 + a = 4 + a \).
Egalăm cu 9: \( 4 + a = 9 \implies a = 9 - 4 \implies a = 5 \).
Răspuns: \( a = 5 \).
Dificilă: Fie funcția \( f: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R}, f(x) = x - 3 \). Determinați coordonatele punctelor de intersecție ale graficului cu axele de coordonate și calculați aria triunghiului format de graficul funcției cu axele \( Ox \) și \( Oy \).
1. Intersecția cu axa Oy: \( x = 0 \implies f(0) = -3 \). Punctul este \( A(0, -3) \).
2. Intersecția cu axa Ox: \( f(x) = 0 \implies x - 3 = 0 \implies x = 3 \). Punctul este \( B(3, 0) \).
3. Aria triunghiului: Triunghiul format de grafic cu axele este dreptunghic în originea \( O(0,0) \).
Catetele sunt segmentele \( OA \) și \( OB \). Lungimile lor sunt modulele coordonatelor nenule: \( OA = |-3| = 3 \) și \( OB = |3| = 3 \).
Aria = \( \frac{OA \cdot OB}{2} = \frac{3 \cdot 3}{2} = \frac{9}{2} = 4,5 \).
Răspuns: \( A(0, -3) \), \( B(3, 0) \), Aria = \( 4,5 \).

Învinge
tema
cu mii de rezolvări, lecții și teste: