Charakterystyka funkcji stałych, przykłady, ćwiczenia

3822
Jonah Lester

Plik stała funkcja jest tym, w którym wartość y jest stała. Innymi słowy: stała funkcja zawsze ma formę  f (x) = k, gdzie k jest liczbą rzeczywistą.

Podczas tworzenia wykresu funkcji stałej w układzie współrzędnych xy, zawsze skutkuje linią prostą równoległą do osi poziomej lub osi x.

Rysunek 1. Wykres kilku funkcji stałych na płaszczyźnie kartezjańskiej. Źródło: Wikimedia Commons. Użytkownik: HiTe [domena publiczna]

Ta funkcja jest szczególnym przypadkiem funkcja afiniczna, którego wykres jest również linią prostą, ale z nachyleniem. Stała funkcja ma zerowe nachylenie, to znaczy jest to linia pozioma, jak pokazano na rysunku 1.

Tam pokazano wykres trzech stałych funkcji:

f (x) = -3,6

g (x) = 4,2

h (x) = 8

Wszystkie są liniami równoległymi do osi poziomej, pierwsza z nich znajduje się poniżej tej osi, a reszta powyżej.

Indeks artykułów

  • 1 Charakterystyka funkcji stałej
  • 2 Przykłady
    • 2.1 Inny sposób przedstawienia stałej funkcji
  • 3 ćwiczenia rozwiązane
    • 3.1 - Ćwiczenie 1
    • 3.2 - Ćwiczenie 2
    • 3.3 - Ćwiczenie 3
    • 3.4 - Ćwiczenie 4
    • 3.5 - Ćwiczenie 6
  • 4 Odnośniki

Charakterystyka funkcji stałej

Możemy podsumować główne cechy funkcji stałej w następujący sposób:

-Jej wykres jest prostą poziomą linią.

-Ma pojedyncze przecięcie z osią Y, wartość k.

-Jest ciągła.

-Dziedzina funkcji stałej (zbiór wartości, które x) to zbiór liczb rzeczywistych R.

-Ścieżka, zakres lub kontrdziedzina (zestaw wartości, które przyjmuje zmienna Y) jest po prostu stałą k.

Przykłady

Funkcje są niezbędne do ustanowienia powiązań między wielkościami, które w jakiś sposób od siebie zależą. Relację między nimi można modelować matematycznie, aby dowiedzieć się, jak zachowuje się jeden z nich, gdy drugi jest zmienny..

Pomaga to w budowaniu modeli dla wielu sytuacji i prognozowaniu ich zachowania i ewolucji..

Pomimo pozornej prostoty funkcja stała ma wiele zastosowań. Na przykład, jeśli chodzi o badanie wielkości, które pozostają niezmienne w czasie lub przynajmniej przez znaczny czas.

W ten sposób wielkości zachowują się w sytuacjach takich jak:

-Plik prędkość jazdy samochodem jadącym długą, prostą autostradą. Dopóki nie hamujesz ani nie przyspieszasz, samochód porusza się równomiernie prostoliniowo.

Rysunek 2. Jeżeli samochód nie hamuje ani nie przyspiesza, porusza się jednostajnie, prostoliniowo. Źródło: Pixabay.

-W pełni naładowany kondensator odłączony od obwodu ma Załaduj stały w czasie.

-Wreszcie parking ryczałtowy utrzymuje Cena £ stała bez względu na to, jak długo samochód tam jest zaparkowany.

Inny sposób przedstawienia stałej funkcji

Funkcję stałą można alternatywnie przedstawić w następujący sposób:

f (x) = kx0

Ponieważ dowolna wartość x podniesiony do 0 daje w rezultacie 1, poprzednie wyrażenie redukuje się do już znanego:

f (x) = k

Oczywiście dzieje się tak, dopóki wartość k różni się od 0.

Dlatego funkcja stała jest również klasyfikowana jako a funkcja wielomianu stopnia 0, ponieważ wykładnik zmiennej x wynosi 0.

Rozwiązane ćwiczenia

- Ćwiczenie 1

Odpowiedz na następujące pytania:

a) Czy można stwierdzić, że prosta określona przez x = 4 jest funkcją stałą? Powód Twojej odpowiedzi.

b) Czy funkcja stała może mieć punkt przecięcia z osią x?

c) Czy funkcja f (x) = w jest staładwa?

Odpowiedz

Oto wykres linii x = 4:

Rysunek 3. Wykres linii x = 4. Źródło: F. Zapata.

Linia x = 4 nie jest funkcją; z definicji funkcja jest relacją taką, że przy każdej wartości zmiennej x odpowiada pojedynczej wartości Y. A w tym przypadku nie jest to prawdą, ponieważ wartość x = 4 wiąże się z nieskończonymi wartościami Y. Dlatego odpowiedź brzmi: nie.

Odpowiedź b

Ogólnie rzecz biorąc, stała funkcja nie ma przecięcia z osią x, chyba że o to chodzi y = 0, w takim przypadku jest to oś x Prawidłowo powiedziane.

Odpowiedź c

Tak, od tego czasu w jest stała, tak samo jak jej kwadrat. Liczy się to w nie zależą od zmiennej wejściowej x.

- Ćwiczenie 2

Znajdź punkt przecięcia między funkcjami f (x) = 5 Y g (x) = 5x - 2

Rozwiązanie

Aby znaleźć punkt przecięcia między tymi dwiema funkcjami, można je odpowiednio przepisać jako:

y = 5; y = 5x - 2

Są wyrównane, uzyskując:

5x - 2 = 5

Co to jest równanie liniowe pierwszego stopnia, którego rozwiązaniem jest:

5x = 5 + 2 = 7

x = 7/5

Punkt przecięcia to (7 / 5,5).

- Ćwiczenie 3

Pokaż, że pochodna funkcji stałej wynosi 0.

Rozwiązanie

Z definicji pochodnej mamy:

f (x + h) = k

Zastępując w definicji:

Ponadto, jeśli pomyślimy o pochodnej jako szybkości zmian dy / dx, stała funkcja nie ulega zmianie, dlatego jej pochodna wynosi zero.

- Ćwiczenie 4

Znajdź całkę nieoznaczoną z f (x) = k.

Rozwiązanie

Firma telefonii komórkowej oferuje nieograniczoną usługę internetową za 15 USD miesięcznie. Jaka jest funkcja ceny w zależności od czasu?

Rozwiązanie

Niech P będzie ceną do zapłaty w $ it czasem, który można wyrazić w dniach. Funkcja jest ustawiona w następujący sposób:

P (t) = 15

- Ćwiczenie 6

Poniższy wykres prędkości w funkcji czasu odpowiada ruchowi cząstki.

Rysunek 4. Wykres funkcji v (t) dla komórki w ćwiczeniu 6. Źródło: F. Zapata.

Pyta:

a) Napisz wyrażenie określające funkcję prędkości w funkcji czasu v (t).

b) Znajdź odległość przebytą przez telefon komórkowy w przedziale czasowym od 0 do 9 sekund.

Rozwiązanie

Z przedstawionego wykresu widać, że:

-v = 2 m / s w przedziale czasowym od 0 do 3 sekund

-Telefon komórkowy jest zatrzymywany między 3 a 5 sekundami, ponieważ w tym przedziale prędkość wynosi 0.

-v = - 3 m / s od 5 do 9 sekund.

Jest to przykład funkcji odcinkowej lub funkcji odcinkowej, która z kolei składa się z funkcji stałych, ważnych tylko dla wskazanych przedziałów czasu. Stwierdzono, że poszukiwaną funkcją jest:

Rozwiązanie b

Z wykresu v (t) można obliczyć odległość przebytą przez telefon komórkowy, która jest liczbowo równoważna obszarowi pod / na krzywej. W ten sposób:

-Odległość przebyta od 0 do 3 sekund = 2 m / s. 3 s = 6 m

-Od 3 do 5 sekund został zatrzymany, dlatego nie pokonał żadnej odległości.

-Odległość przebyta od 5 do 9 sekund = 3 m / s. 4 s = 12 m

W sumie telefon przejechał 18 m. Należy zauważyć, że chociaż prędkość jest ujemna w przedziale od 5 do 9 sekund, przebyta odległość jest dodatnia. Dzieje się tak, że w tym okresie telefon komórkowy zmienił poczucie swojej szybkości.

Bibliografia

  1. Geogebra. Funkcje stałe. Odzyskane z: geogebra.org.
  2. Maplesoft. Funkcja stała. Odzyskany z: maplesoft.com.
  3. Wikibooks. Obliczanie w zmiennej / Funkcje / Funkcja stała. Odzyskany z: es.wikibooks.org.
  4. Wikipedia. Funkcja stała. Odzyskane z: en.wikipedia.org
  5. Wikipedia. Funkcja stała. Odzyskane z: es.wikipedia.org.

Jeszcze bez komentarzy