ฟังก์ชันและกราฟ
DESCRIPTION
ฟังก์ชันและกราฟ. ตัวอย่าง ตารางแสดงอุณหภูมิในฤดูร้อนระหว่างวันที่ 19-29 มิถุนายน 1990. อุณหภูมิ H ขึ้นกับวันที่ t : H=f(t). ตัวแปรอิสระ หรือ ตัวแปรต้น คือ วัน ตัวแปรตาม หรือ ผลลัพธ์ คือ อุณหภูมิ. เซตของตัวแปรอิสระ เราเรียกว่า โดเมน ( domain ) - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
ฟั�งก์�ชั�นและก์ราฟั ตั�วอย่�าง ตัารางแสดงอ�ณหภู�มิ�ในฤด�
ร�อนระหว�างว�นที่!" 19-29 มิ�ถุ�นาย่น 1990
วั�นที่�� 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Temp(F)
109 113 114 113 113 113 120 122 118 228 108
อ�ณหภู�มิ� H ขึ้%&นก์�บว�นที่!" t : H=f(t)
ตั�วแปรอ�สระ หร)อ ตั�วแปรตั�น คื)อ ว�นตั�วแปรตัามิ หร)อ ผลล�พธ์� คื)อ อ�ณหภู�มิ�
เซตัขึ้องตั�วแปรอ�สระ เราเร!ย่ก์ว�า โดเมิน (domain)เซตัขึ้องตั�วแปรตัามิ เราเร!ย่ก์ว�า เรนจ์� (range)
ในที่!"น!& }29,28,27,26,25,24,23,22,21,20,19{fD
}108,118,122,120,114,113,109{fR
นอก์จ์าก์น!& ฟั�งก์�ชั�น H=f(t) สามิารถุเขึ้!ย่นอย่��ในร�ปขึ้องเซตัที่!"มิ!สมิาชั�ก์เป2นคื��ล3าด�บได�ด�งตั�อไปน!&
)}108,29(),...,114,21(),113,20(),109,19{(
วั�นที่�� 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
Temp(F)
109 113 114 113 113 113 120 122 118 228 108
การนาข้�อมู�ลมูาเข้�ยนกราฟ
บที่น�ยามู ฟั�งก์�ชั�น คื)อ คืวามิส�มิพ�นธ์�ขึ้องเซตั 2 เซตั ภูาย่ใตั�หล�ก์เก์ณฑ์�ที่!"แสดงคืวามิส�มิพ�นธ์�ระหว�าง 2 เซตัน�&น โดย่ที่!" แตั�ละสมิาชั�ก์ในเซตัที่!"ก์3าหนดให�(โดเมิน ) ที่3าให�ได�สมิาชั�ก์ในอ!ก์เซตัหน%"งเพ!ย่งตั�วเด!ย่วเที่�าน�&น (เร!ย่ก์เซตัน!&ว�า เรนจ์�) x
y
x
y
ไมิ�เป2นฟั�งก์�ชั�น เพราะ A ถุ�ก์ส�งไปย่�งสมิาชั�ก์ 2 ตั�ว (Not well-defined)
ตั�วอย่�าง ก์3าหนดฟั�งก์�ชั�น f และ g ด�งน!&x
xgxxf1
)(,)( 2
),0[
f
f
R
RD
}0{
}0{
RR
RD
f
g
2)( xxf x
xg1
)(
Discussion
จ์งหาโดเมินและเรนจ์�ขึ้อง
1
1)(
x
xf
ตั�วัอย�าง ในก์ารศึ%ก์ษาแบคืที่!เร!ย่ชัน�ดหน%"ง พบว�า แตั�ละเซลล�จ์ะแบ�งตั�วเป2น 2 เซลล�ในที่�ก์ๆ 2o นาที่! ก์3าหนดให�เร�"มิตั�นก์ารที่ดลอง มิ!แบคืที่!เร!ย่อย่�� 1 เซลล� จ์งหาจ์3านวนแบคืที่!เร!ย่ เมิ)"อเวลาผ�านไป t นาที่!
t(นาที่�) จำานวันเซลล�0 1
20 2
40 4
60 8
80 16
t ???
),1[),,0[ ff RD
ตั�วัอย�าง ในก์ารศึ%ก์ษาแบคืที่!เร!ย่ชัน�ดหน%"ง พบว�า แตั�ละเซลล�จ์ะแบ�งตั�วเป2น 2 เซลล�ในที่�ก์ๆ 2o นาที่! ก์3าหนดให�เร�"มิตั�นก์ารที่ดลอง มิ!แบคืที่!เร!ย่อย่�� 1 เซลล� จ์งหาจ์3านวนแบคืที่!เร!ย่ เมิ)"อเวลาผ�านไป t นาที่!
t(นาที่�) จำานวันเซลล�0 1
20 =1x20 2
40 = 2x20 4 = 22
60 = 3x20 8= 23
80 = 4x20 16 = 24
t = mx20 2m =
202t
ร�ปแบบก์ารน3าเสนอฟั�งก์�ชั�น
1 .ตัารางขึ้�อมิ�ล2. ขึ้�อคืวามิ (เชั�นโจ์ที่ย่�
เร)"องแบคืที่!เร!ย่)3. ก์ราฟั4. ส�ตัร 5. เซตัขึ้องคื��อ�นด�บ
ฟั�งก์�ชั�นและก์ราฟัที่!"คืวรร� �จ์�ก์
ฟั�งก์�ชั�นพ!ชัคืณ�ตั (algebraicfunction)
• ฟั�งก์�ชั�นพห�นามิ• ฟั�งก์�ชั�นตัรรก์ย่ะ• ฟั�งก์�ชั�นพ!ชัคืณ�ตัอ)"นๆ
ฟั�งก์�ชั�นพห�นามิ
,2,1,0,,,,
)(
10
011
1
nRaaa
axaxaxaxf
n
nn
nn
เป2นจ์3านวนเตั9มิบวก์หร)อ 0
ระดั�บข้��นข้องพหุ!นามู คื)อ อ�นด�บส�งส�ดขึ้อง x ที่!"ปราก์ฎในพห�นามิ น�"นคื)อ f(x) เป2นพห�นามิระด�บขึ้�&น n เมิ)"อ n ≠ 0
12)(
6)( 5
xxg
xxxf
23)(
1)( 4
xxg
xxf ระด�บขึ้�&น = 4
ระด�บขึ้�&น = 1
1. ฟั�งก์�ชั�นคืงตั�ว : 0)( axf
a0
2. ฟั�งก์�ชั�นเชั�งเส�น: 01)( axaxf
y = x+2 การร�างกราฟข้องสมูการเส�นตัรง
ที่าไดั�โดัยหุาจำ!ดับนเส�นตัรงน��น 2 จำ!ดั แล�วัลากเส�นตัรงเชื่(�อมูที่��ง 2 จำ!ดั
2. ฟั�งก์�ชั�นก์3าล�งสอง:
012
2)( axaxaxf y = Ax2 + Bx + C, A < 0
y = Ax2 + Bx + C, A > 0
ก์ราฟัขึ้องฟั�งก์�ชั�นก์3าล�งสองด�งที่!"ก์ล�าวมิาน!&มิ!ชั)"อ ว�า พาราโบลา
cbxaxf 2)()( cbxaxf 2)()(
a > 0
a > 0พาราโบลาหงาย่
จ์�ดตั3"าส�ดอย่��ที่!" (b,c)พาราโบลาคืว3"าจ์�ดส�งส�ดอย่��ที่!" (b,c)
Discussion
จ์งหาวาดก์ราฟัขึ้อง
242)( 2 xxxf
พ�จ์ารณาส�ตัว�เซลล�เด!ย่ว ซ%"งมิ!ร�ปร�างเป2นที่รงก์ลมิ คืวามิส�มิพ�นธ์�ระหว�างพ)&นที่!"ผ�ว S ก์�บร�ศึมิ! r ขึ้องเซลล�เป2นฟั�งก์�ชั�นด�งน!&
24 rS น�"นคื)อ S เป2นฟั�งก์�ชั�นขึ้%&นก์�บตั�วแปร r
],0[);,0[ ss RD
พ�จ์ารณาก์ารไหลขึ้องก์ระแสเล)อดในหลอดเล)อด สมิมิตั�ว�า หลอดเล)อดมิ!ล�ก์ษณะเป2นที่รงก์ระบอก์ที่!"มิ!พ)&นที่!"ภูาคืตั�ดขึ้วางเป2นร�ปที่รงก์ลมิขึ้นาดเที่�าก์�นตัลอด และให�ก์ารไหลขึ้องก์ระแสเล)อดมิ!ที่�ศึที่างขึ้นานก์�บหลอดเล)อด
ให� R เป2นร�ศึมิ!ขึ้องหลอดเล)อดให� r เป2นระย่ะห�างจ์าก์แก์นก์ลางไปย่�งจ์�ดใดๆ ในหลอดเล)อด (cm.)
จ์ะได�ว�า คืวามิเร9ว v ขึ้องก์ระแสเล)อดที่!"ผ�านจ์�ดน�&นคื)อ
)( 22 rRKv cm/s.
ถุ�าให� K = 1100, R=0.2 cm.
)2.0(1100 22 rv
R=0.2cm.
)2.0(1100 22 rv
]44,0[];2.0,0[ vv RD
ก์ราฟั ??? วาดได�ไหมิคืะ
คืวามิเร9วตั3"าส�ด = 0 cm/sเก์�ดขึ้%&นที่!"ผน�งขึ้องหลอดเล)อด
คืวามิเร9วส�งส�ด = 44 cm/sเก์�ดขึ้%&นที่!"แก์นก์ลางขึ้องหลอดเล)อด
ฟั�งก์�ชั�นตัรรก์ย่ะ : )(
)()(
xq
xpxf
p(x), q(x) เป2นพห�นามิ และ q(x) ≠ 0
x
xxf
1)(
}1|{},0|{ yyRxxD ff
Graph ??? เราจ์ะมิาวาดก์�นในส�วนที่�าย่ขึ้องบที่น!&
ฟั�งก์�ชั�นพ!ชัคืณ�ตัร�ปแบบอ)"นๆ คื)อ ฟั�งก์�ชั�นพ!ชัคืณ�ตัที่!"ไมิ�ใชั�ฟั�งก์�ชั�นพห�นามิและฟั�งก์�ชั�นตัรรก์ย่ะ แตั�เป2นฟั�งก์�ชั�นที่!"เก์�ดจ์าก์ก์าร บวก์ ลบ คื�ณ หาร ย่ก์ก์3าล�ง และ ถุอดราก์
2
2)(
3)(
x
xxh
xxf
น�ก์สร!ระว�ที่ย่าพบว�า พ)&นที่!"ผ�ว S ขึ้องร�างก์าย่ส�ตัว� (m2 ) มิ!คืวามิส�มิพ�นธ์�ก์�บน3&าหน�ก์ W ขึ้องส�ตัว�น� &น (kg. ) ด�งสมิก์าร
3
2
KWS เมิ)"อ K เป2นคื�าคืงที่!" ซ%"งขึ้%&นอย่��ก์�บชัน�ดขึ้องส�ตัว�ถุ�า K = 0.1 จ์ะได�
3
2
1.0 WS
}0|{},0|{ ssRwwD ss
ฟั�งก์�ชั�นแย่ก์น�ย่ามิ (Step function)ฟ)งก�ชื่�นแยกน�ยามู คื)อ
ฟั�งก์�ชั�นที่!"มิ!ก์ารก์3าหนดคื�าตั�างก์�นในแตั�ละชั�วงโดเมิน
1,13
1,1
1)(
2 xx
xxxf
1,13
1,1
1)(
2 xx
xxxf
1,13
1,1
1)(
2 xx
xxxf
1,
1,1
)(2 xx
xxxf
Graph ??
ฟั�งก์�ชั�นคื�าส�มิบ�รณ�
ฟั�งก์�ชั�นที่!"อย่��ในร�ป f(x) = |x|
xxx
xxx
||,0
||,0
Discussion
จ์งวาดก์ราฟัขึ้องฟั�งก์�ชั�น f(x) = 2|x|
จ์งวาดก์ราฟัขึ้องฟั�งก์�ชั�น f(x) = x+2|x|
ฟั�งก์�ชั�นขึ้�&นบ�นได (Step function)ฟั�งก์�ชั�นที่!"มิ!คื�าคืงตั�วเป2น
ชั�วงๆ เชั�น 33,)( xxxf
เมิ)"อ [x] = จ์3านวนเตั9มิที่!"ใหญ่�ที่!"ส�ดที่!"น�อย่ก์ว�าหร)อเที่�าก์�บ x
1 2 30-1[-0.4]=-1
[2.2]=2
33,)( xxxf
-3 -2 -1 0 1 2 3
ฟั�งก์�ชั�นเลขึ้ชั!&ก์3าล�ง(Exponential
function)ฟั�งก์�ชั�นที่!"อย่��ในร�ป f(x) = ax เมิ)"อ a >0
x
xx
xxx
xyyx
yxy
x
yxyx
mnn mn
m
xx
b
a
b
a
baab
aa
aa
a
aaa
aaa
aa
a
.8
).(7
).(6
.5
.4
)(.3
1.2
1.1 0
กราฟข้องฟ)งก�ชื่�นชื่��กาล�ง
1, aay x10, aay x
ฟั�งก์�ชั�นลอก์าร�ที่%มิ(Logarithm
function)ฟั�งก์�ชั�นที่!"อย่��ฟั�งก์�ชั�นลอก์าร�ที่%มิคื)อฟั�งก์�ชั�นผก์ผ�นขึ้องฟั�งก์�ชั�นเอก์ซ�โพเนนเชั!ย่ลโดย่เป2นฟั�งก์�ชั�นจ์าก์ R+ ไป R
ya axxy log (a>0)
เราเร!ย่ก์ฟั�งก์�ชั�น y = logax ว�าฟั�งก์�ชั�นลอก์าร�ที่%มิฐาน aถุ�า a = e ≈ 2.8 เราเร!ย่ก์ y = logex ว�าลอการ�ที่*มูธรรมูชื่าตั�
Domain = ?
Range = ?
b
xx
xrx
yxy
x
yxxy
a
a
ab
ar
a
aaa
aaa
a
a
log
loglog.6
loglog.5
logloglog.4
loglog)(log.3
1log.2
01log.1
คื�ณสมิบ�ตั�ฟั�งก์�ชั�นลอก์าร�ที่%มิ
ก์ราฟัขึ้องฟั�งก์�ชั�นชั!&ก์3าล�ง VS ก์ราฟัขึ้องฟั�งก์�ชั�นลอก์าร�ที่%มิ
พ!ชัคืณ�ตัขึ้องฟั�งก์�ชั�น
(f+g)(x) = f(x) + g(x)
(f-g)(x) = f(x) - g(x)
(fg)(x) = f(x)g(x)
(f/g)(x) = f(x)/g(x), g(x)≠0
gf DDDomain
}0)(|{ xgxDDDomain gf
Discussion
ตั�วัอย�าง จ์งหาโดเมินขึ้องฟั�งก์�ชั�น
2)( xxf
1
1)(
2 x
xf
1)( 2 xxf
21
1)(
xxf
1.3
1
1.2
1
1.1
2
2
2
x
x
x
ก์ราฟัขึ้องฟั�งก์�ชั�นใหมิ�จ์าก์ฟั�งก์�ชั�นเด�มิ
G(x)= x2 +2= F(x)+2F(x)= x2
H(x) = x2-2 = F(x)-2
การเล(�อนตัามูแกน y
ก์3าหนดก์ราฟั y
= f(x)
จ์งวาดก์ราฟั y =
f(x)±c,c>0y=f(x)+c
เล(�อนกราฟข้องy = f(x) ข้*�น
ข้�างบน c หุน�วัย
y=f(x)-c เล)"อนก์ราฟัขึ้อง
y = f(x) ลง ขึ้�างล�าง c
หน�วย่
F(x)
F(x)+1
F(x)F(x)-1
ก์ราฟัขึ้องฟั�งก์�ชั�นใหมิ�จ์าก์ฟั�งก์�ชั�นเด�มิ
การเล(�อนตัามูแกน x
F(x) = x2
G(x) = (x-1)2H(x) = (x+1)2
ก์3าหนดก์ราฟั y
= f(x)
จ์งวาดก์ราฟั y =
f(x±c),c>0y=f(x-c)
เล(�อนกราฟข้องy = f(x) ไป
ที่างข้วัา c หุน�วัย
y=f(x+c) เล)"อนก์ราฟัขึ้อง
y = f(x) ไป ที่างซ�าย่ c
หน�วย่
F(x)
F(x-1)
F(x)
F(x+1)
Discussion
ก์3าหนดก์ราฟัขึ้องฟั�งก์�ชั�น y=f(x) ด�งร�ป
จ์งวาดก์ราฟัขึ้องฟั�งก์�ชั�น y=f(x+2), y= f(x-2), y=f(x)+2, y= f(x)-2
1-2
2