Зависимость графика параболы от коэффициентов.




Известно, что компьютер – инструмент, который работает с конкретными математическими моделями, поэтому я создала математическую модель квадратичной функции у=а(х+m)2 + n.

Для построения графика функций мы использовали программу Microsoft Office Excel.

Необходимо выяснить как коэффициенты а, m, n влияют на внешнюю форму графика функции.

Исследование 1. Сравним графики функции при положительном и отрицательном значении коэффициента a. Примем, а=1и построим соответственно графики функций у = х^2 и у =- х^2. (Приложение 4, рис. 1)

Оказалось, что парабола у = x^2 обладает следующими основными свойствами:

1) График функции находится целиком в верхней полуплоскости, принимает только неотрицательные значения. В начале координат парабола касается оси абсцисс. Это самая низкая точка графика.

2) Парабола симметрична относительно оси ординат. Это служит графической иллюстрацией того, что функция у = x^2 не меняет своих значений при изменении знака у аргумента: (- x)^2 = x^2. Такие функции называются чётными.

Если старший коэффициент a>0, то ветви параболы направлены вверх.

Если старший коэффициент a<0, то ветви параболы направлены вниз.

Вывод: график функции у =- х^2 можно получить из графика у = х^2 с помощью симметрии относительно оси Х.

Исследование 2. Сравним графики функции при различных целых значениях коэффициента /а/ >1. Построим графики функций у = х^2 и у = 2х^2. (Приложение 4, рис. 2).

Я заметила что, график стал уже. Из построенного графика видно, что парабола растягивается относительно оси абсцисс. А такое преобразование на математическом языке называется - растяжением.

Исследование 3. Сравним графики функции при различных значениях коэффициента 0 < a < 1. Построим графики функций у = х^2 и у = 1/2 х^2

График функции у = 1/2х^2 стал шире по отношению с основным графиком. А такое преобразование на математическом языке называется - сжатием графика (Приложение 4, рис. 3).

Исследование 4. Сравним графики функции при различных значениях коэффициента n. Построим графики функций у = х^2 +2 и у = х^2 – 2. (Приложение 4, рис. 4)

Любая точка графика y = х^2 +2 с абсциссой X находится на 2 единицы “выше”, чем точка графика y = х^2 с той же самой абсциссой; а график функции y= х^2 + 2 можно получить из графика y = f(x) параллельным переносом вдоль оси ординат на 2 единицы “вверх”.

Любая точка графика y = х^2 – 2 находится на 2 единицы “ниже”, чем точка графика y = х^2 с той же самой абсциссой; а график функции y= х^2 – 2 можно получить из графика y = х^2 параллельным переносом вдоль оси ординат на 2 единицы “вниз”.

Вывод: График функции y1= f(x)+n, а 0 можно получить из графика функции y = f(x) параллельным переносом вдоль оси ординат на |n| единиц “вниз”, если n<0, и на |n| единиц “вверх”, если n>0.

Исследование 5. Сравним графики функции y = f(x) и y = f(x-m) при различных значениях коэффициента m, где m – произвольное число. Построим графики функций: y = (x-3)^2, y = (x+3)^2. (Приложение 4, рис.5)

Любая точка графика y = (x+3)^2 с абсциссой х находится на 3 единицы «левее», чем точка графика y= х^2 с абсциссой х, а график функции y = (x+3)^2 можно получить из графика y = х^2, “сдвинув” его на 3 единицы влево вдоль оси абсцисс.

Любая точка графика y=(х-3)^2 находится на 3 единицы “правее”, чем точка графика y =х^2, а график функции y= (x-3)^2 можно получить из графика функции y =х^2 “сдвинув” его на 3 единицы вправо вдоль оси абсцисс.

Вывод: график функции y= f(x+m) можно получить из графика функции y = f(x), “сдвинув” его на |m| единиц вправо вдоль оси абсцисс, если m<0, и на|m| единиц влево вдоль оси абсцисс, если m>0.

С помощью электронных таблиц я построила графики функций, понаблюдала за последовательностью построения графиков и составили алгоритм построения графиков функций данной модели.

 

3.2. Алгоритм построения графика функции у=а(х+m)^2 + n.

1. Построить график функции у=|a|x^2 (по точкам).

2. Eсли а<0 применить осевую симметрию относительно оси OX.

3. Осуществить сдвиг графика вдоль оси OX на |m| единиц масштаба влево, если m>0, и вправо, если m<0.

4. Осуществить сдвиг полученного графика вдоль оси OY на |n| единиц масштаба вверх, если n>0,и вниз, если n<0.

 

Используя алгоритм, я определила вид графика функции.

у = -0,5(x-4)2 + 7:

1. График симметричен графику функции у=х^2 относительно оси ОХ. Ветви направлены вниз.

2. Сжатие графика в 2 раза

3. График сдвинут на 4 единицы вправо.

 

Заключение

В процессе нашей работе мы познакомились с историей открытия параболы, углубили свои знания о различных её свойствах, о способах построения параболы; выяснили как коэффициенты влияют на внешнюю форму графика функции; составили алгоритм построения графиков функций модели у=а(х+m)2 + n.

Изучили значимость творческого опыта в области алгебры на примерах практического применения свойств данной кривой в различных сферах деятельности человека.

Для многих людей математика является трудной и непонятной, но мы считаем, что если подробнее изучить математические понятия и применение их в жизни, то математика становится интересной, а наши знания более осмысленными и глубокими.

На первый взгляд, понятие не ново,

И не всегда подумаешь о том,

Как важно будет в жизни это слово

И сколько смысла будет в слове том!

По-разному с годами толковали.

Сам Лобачевский руку приложил,

Чтоб слово «функция» и в средней школе знали,

Чтоб каждый ученик им дорожил.

 

 

Список литературы

Интернет ресурсы:

1. https://otvet.mail.ru/question/13815477

2. https://www.mathmath.ru/node30-1.php

3. https://flatik.ru/issledovanie-opticheskih-svojstv-paraboli-primenenie-optichesk

4. https://otvet.mail.ru/question/39894556

5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Парабола

6. https://www.megaslov.ru/html/p/parabola.html

7. https://tolkslovar.ru/p943.html-%20понятия%20слова%20парабола%20в%20толковых%20словарях

8. https://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/118405/Парабола

9. https://www.astro.websib.ru/slovar

https://project.1september.ru/subjects/8/94

10. Алгебра. 8 класс: учебник для общеобразовательных организаций

авторы: Ю.М.Колягин, М.В.Ткачев и др. - М.: Просвещение, 2015.

Приложение 1

Рис.1 Архимед

 

 

Рис.2, 3 Абсцисса, ордината, аппликата.

рис. 4

 

Рис. 5 Траектории, имеющей форму параболы

 

Приложение 2

Рис.1. Автомобильные фары

 

Рис.2 Прожекторные войска

Рис.3 Автомобильные Фары.

 

Рис. 4. Телевизионные антенны.

 

 

Рис.5 Зеркальная антенна.

Рис.6, 7 Полеты самолетов по траектории параболы.

 

Рис.8 Использование в медицине

Приложение 3

Парабола в природе

 

Рис.1, 2. Приложение руки к уху для улучшения слуха.

 

рис.3 Сооружения с коническим сечением.

 

Рис.4 Золотые ворота во Владимире

 

 

Рис.5 Мост Золотые Ворота

Рис.6 Собор с параболической крышей

Рис.7 Ворота Сент-Луиса в Миссури

 

Рис.8 Мила в Барселоне

 

Рис.9 Эйфелева башня в Париже

 

Рис.10 «Киевская» станция Кольцевой линии

рис.11 Стадион Фишт в Сочи



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-04-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: