Grafická podpora kurzu ZMAT1

Zpět Domů Další

Relace
Zobrazení
Funkce
Polynomy
Transcendentní funkce
Signum
Derivace

Funkce komplikovanější

tři příklady funkcí nespojitých, jeden příklad funkce obsahující "zlom" a některé jejich kombinace
Signum
Absolutní hodnota

Charakteristická funkce množiny M
Dirichletova funkce

Signum

je funkce, která záporným číslům přiřadí hodnotu
-1, nule přiřadí hodnotu 0 a kladným číslům přiřadí hodnotu 1. Značí se symbolem sgn(x) nebo sign(x).
Sorry, the GeoGebra Applet could not be started. Please make sure that Java 1.4.2 (or later) is installed and activated. (click here to install Java now)

Absolutní hodnota

je funkce definovaná předpisem

  f(x)= =x x >= 0
=-x x<0

Značí se symbolem abs(x) nebo |x|.
Sorry, the GeoGebra Applet could not be started. Please make sure that Java 1.4.2 (or later) is installed and activated. (click here to install Java now)

Charakteristická funkce množiny M

je definována hodnotou 1 pro prvky množiny M a hodnotou 0 pro prvky neležící v M.

  f(x)= =1 x patří do M
=0 x nepatří do M

Značí se symbolem χM(x) (řecké písmeno chí s indexem M). V obrázku je znázorněna charakteristická funkce množiny M=<-1,0>È (1,¥).
Sorry, the GeoGebra Applet could not be started. Please make sure that Java 1.4.2 (or later) is installed and activated. (click here to install Java now)

Dirichletova funkce

je charakteristickou funkcí množiny racionálních čísel. Značí se symbolem D(x). Její graf nezle korektně sestrojit, protože v sebemenším intervalu nabývá v nekonečně mnoha bodech hodnotu 0 a v nekonečně mnoha bodech hodnotu 1. Tato funkce se uvádí jako nejjednodušší příklad funkce nespojité v každém bodě.

Kombinace funkcí

PŘÍKLAD: načrtněte graf funkce y=sign(x).abs(x)

Protože je signum pro x>0 rovno 1, graf funkce abs(x) se pro x>0 nezmění. Pro x=0 je jak sign(x), tak abs(x) =0, takže i jejich součin bude roven nule. Pro x<0 je sign(x)=-1, takže všechny hodnoty funkce abs(x)   pro x<0  změní znaménko. Grafem je tedy totožný s grafem funkce y=x
Sorry, the GeoGebra Applet could not be started. Please make sure that Java 1.4.2 (or later) is installed and activated. (click here to install Java now)

PŘÍKLAD: načrtněte graf funkce y=sign(x)+abs(x)

Protože je signum pro x>0 rovno jedné, takže se graf funkce abs(x) se pro x>0 posune o jedna nahoru. Pro x=0 je jak sign(x), takže graf funkce abs(x) se pro bod x=0 nezmění. Pro x<0 je signum rovno -1, proto se levá část grafu abs(x) posune o jedna dolů.
Sorry, the GeoGebra Applet could not be started. Please make sure that Java 1.4.2 (or later) is installed and activated. (click here to install Java now)

PŘÍKLAD: načrtněte graf funkce y=sign(abs(x))

Protože je signum pro x>0 rovno jedné, takže se graf funkce abs(x) se pro x>0 posune o jedna nahoru. Pro x=0 je jak sign(x), takže graf funkce abs(x) se pro bod x=0 nezmění. Pro x<0 je signum rovno -1, proto se levá část grafu abs(x) posune o jedna dolů.
Sorry, the GeoGebra Applet could not be started. Please make sure that Java 1.4.2 (or later) is installed and activated. (click here to install Java now)

DŮLEŽITÝ PŘÍKLAD:načrtněte grafy funkcí y=x^2-x,
y=abs(x^2-x),
y=sign(x^2-x) a
y=abs(sign(x^2-x)).

Graf funkce y=x^2-x snadno nakreslíme (pokud ne, podívejte se na stránku o polynomech, případně na materiály kurzu UMAT). Protože  pr x mimo interval <0,1> je nabývá funkce x^2-x kladných hodnot, absolutní hodnota ji nezmění a signum z ní udělá +1. Pro body x=0 a =-1 je funkce x^2-x=0 proto ji nezmění ani absolutní hodnota, ani signum. Pro x z intervalu (0,1) je funkce x^2-x záporná, proto jí absloutní hodnota změní znaménko a signum z ní udělá hodnotu -1.

 

(-¥,0)

(0,1)

(1, ¥)

f(x)=x(x-1)

+

-

+

abs(f(x))

f(x)

-f(x)

f(x)

sign(f(x)) 1 -1 1

sign(abs(f(x)))

1

1

1


Sorry, the GeoGebra Applet could not be started. Please make sure that Java 1.4.2 (or later) is installed and activated. (click here to install Java now)
Sorry, the GeoGebra Applet could not be started. Please make sure that Java 1.4.2 (or later) is installed and activated. (click here to install Java now)
Sorry, the GeoGebra Applet could not be started. Please make sure that Java 1.4.2 (or later) is installed and activated. (click here to install Java now)
Sorry, the GeoGebra Applet could not be started. Please make sure that Java 1.4.2 (or later) is installed and activated. (click here to install Java now)

 

 

 

 

Otestujte se

  1. Nakreslete graf funkce y=sign(x^3-x) !

  2. Nakreslete graf funkce y=sin(x) + sign(x) !

  3. Nakreslete graf funkce y=sign(sin(x)) !

  4. Nakreslete graf funkce y=|cos(x)| !

  5. Nakreslete graf funkce y=sign(arctg(x)) !

  6. Nakreslete graf funkce y=exp(sign(x)) !

  7. Nakreslete graf funkce y=sign(exp(x)) !

K zamyšlení

  1. Je funkce
      f(x)= = -1 x z intervalu (-¥, -p/2)
    =sin(x) x z intervalu (-p/2, p/2)
    =1 x z intervalu (p/2,¥)

    spojitá? Nakreslete sign(f(x)) ! Je sign (f(x)) spojité ?

  2. Určete spojitost pro funkci g(x)=sign(x).cos(x) ! Nakreslete graf funkce y=sign(g(x))

 

Ovládání GeoGebry

kolečko myši + ctrl = zoom

levé tlačítko myši + ctrl = posun obrazu

zvýrazněnými body lze pohybovat

Konstrukci lze zopakovat pomocí ovládání v dolní části appletu

Použité matematické symboly

^ = umocnítko. Tedy p na druhou zapisujeme jako p^2

sqrt(x) = druhá odmocnina z x (square root)

sqrt[a](x) = a-tá odmocnina z x (square root)

log[a]x = logaritmus při základu a z čísla x

[a,b] uspořádaná dvojice

<a,b>  uzavřený interval

(a,b) otevřený interval

 

Jiří Haviger, 10.7.2007, Applety vytvořeny programem GeoGebra