Funktioner och Värdetabeller: Hur Man Beskriver Funktioner och Skapar Värdetabeller

Videolektion

Mathleaks

Minispelare aktiv

Några vanliga sätt att representera funktioner är funktionsuttryck (formler), värdetabeller och grafer. Vad man använder beror på vilka egenskaper hos funktionen man är intresserad av.

Begrepp

Funktionsuttryck

Ett funktionsuttryck är ett sätt att beskriva en funktion. Det anger en omvandlingsregel eller formel som talar om hur funktionsvärdet beror av olika

x

-värden. Exempelvis är

y = x + 3

ett funktionsuttryck som med ord kan beskrivas "addera 3 till

x

-värdet."

Begrepp

Värdetabell

Värdetabeller används för att sammanställa utvalda

x

- och

y

-värden för en funktion. Från en sådan tabell kan man markera punkter i ett koordinatsystem och på så sätt få en uppfattning om grafens utseende.

Digitala verktyg

Värdetabell på räknare

Räknaren har ett inbyggt verktyg för att generera en värdetabell utifrån ett funktionsuttryck. Det kan vara tidsbesparande eftersom det krävs många beräkningar att göra det för hand. Precis som när man ritar en graf på räknaren börjar man med att trycka på Y= och skriva in funktionsuttrycket.

Därefter trycker man på TABLE (2nd + GRAPH). Då genereras automatiskt en värdetabell för några olika $x$ -värden. Har man skrivit in ett annat funktionsuttryck på Y $_{2}$ kommer $y$ -värdena för den funktionen att visas i kolumnen längst till höger.

Om man vill ändra de $x$ -värden som syns i tabellen trycker man på TBLSET (2nd + WINDOW). Där kan man ange vilket $x$ -värde tabellen ska börja på (TblStart) och hur stort avståndet ska vara mellan värdena ( $Δ$ Tbl). Avståndet anger skillnaden mellan varje $x$ -värde.

Genom att trycka på TABLE igen uppdateras tabellen.

Begrepp

Graf

En graf är ett sätt att beskriva en funktion i ett koordinatsystem. Grafen byggs upp av en mängd punkter som illustrerar funktionen.

Grafen i sig visar inte själva funktionsuttrycket vilket är en begränsning. Däremot ger grafen en större överblick av funktionen än formeln då man ser flera par av

x

- och

y

-värden samtidigt.

Skissa grafen

fullscreen

Skissa grafen till funktionen

y = x^{2} - 1

genom att göra en värdetabell.

Visa Lösning

För att göra en värdetabell sätter vi in några valfria $x$ -värden och beräknar motsvarande funktionsvärden. För att inte missa intressant information väljer vi några negativa och några positiva $x$ -värden.

$x$	$x^{2} - 1$	$y$	Punkt
$- 2$	$(- 2)^{2} - 1$	3	$(- 2, 3)$
$- 1$	$(- 1)^{2} - 1$	0	$(- 1, 0)$
$0$	$0^{2} - 1$	$- 1$	$(0, - 1)$
$1$	$1^{2} - 1$	0	$(1, 0)$
$2$	$2^{2} - 1$	3	$(2, 3)$

Nu ritar vi upp ett koordinatsystem och prickar in punkterna vi tog fram i tabellen.

Till sist sammanbinder vi punkterna med en kurva.

Metod

Grafisk lösning

Vissa ekvationer kan vara svåra att lösa algebraiskt, exempelvis exponentialekvationen

1 . 5^{x} = 5.0625 .

Då kan man prova att lösa den grafiskt istället genom att tolka ekvationens led som två separata funktioner och bestämma var graferna till dessa skär varandra.

Skriv ekvationens led som funktioner

Skriv ekvationens vänster- och högerled som två separata funktioner:

y = 1 . 5^{x} och y = 5.0625 .

Rita graferna till funktionerna

Rita funktionernas grafer för hand, t.ex. med hjälp av värdetabell, eller på grafräknare.

Läs av

x

-värden där graferna skär varandra

Lösningen till ekvationen $1 . 5^{x} = 5.0625$ får man genom att läsa av $x$ -värdet för den punkt där graferna skär varandra.

Graferna skär varandra där $x = 4,$ vilket alltså är lösningen på ekvationen. På många grafräknare finns det inbyggda verktyg för att hitta skärningspunkten.

Digitala verktyg

Lösa ekvation grafiskt med räknare

Att lösa en ekvation grafiskt innebär att man skriver in ekvationens vänster- och högerled som två funktioner och hittar skärningspunktens

x

-värde. Det är ofta praktiskt att använda räknaren för detta.

Digitala verktyg

Skriv in funktionerna på räknaren

Ekvationernas led skrivs in som funktioner på räknaren. Det görs genom att först trycka på Y= och sedan skriva in funktionsuttrycken på raderna

Y_{1}

Y_{2}

osv. För att skriva

x

använder man X,T,

θ, n .

Fönster som visar plot1 plot2 plot3 på en TI82-räknare

Digitala verktyg

Rita funktionerna

När funktionerna skrivits in på räknaren trycker man på GRAPH för att rita ut funktionerna i ett koordinatsystem.

För att ändra de $x$ - och $y$ -värden som koordinatsystemet ritas mellan kan man trycka på WINDOW, där det finns inställningar för hur koordinatsystemet ska visas.

Digitala verktyg

Hitta skärningspunkten

Man kan nu använda räknaren för att hitta skärningspunkten mellan de två graferna. Verktyget som gör detta hittar man genom att först trycka på 2nd + TRACE och sedan 5:intersect.

När man har valt 5:intersect visas de graferna igen och man kan nu välja mellan vilka av dem som skärningspunkten ska bestämmas.

First curve: Välj den första grafen genom att trycka på ENTER. Man kan välja mellan graferna med upp- och nedpilarna.
Second curve: Välj den andra grafen.
Guess: För att räknaren ska kunna bestämma skärningspunkten snabbare ber den om en gissning som startpunkt. Placera markören i närheten av skärningspunkten genom att använda höger- och vänsterpilarna och tryck sedan på ENTER.

Nu skrivs skärningspunktens

x

- och

y

-värde ut och

x

är ekvationens lösning.

Lös ekvationen grafiskt

fullscreen

Lös följande ekvation grafiskt.

x^{3} = 62 + x

Visa Lösning

Ekvationen är svår att lösa algebraiskt. För att kunna lösa ekvationen grafiskt behöver vi digitala verktyg, exempelvis en grafritande räknare. Vi låter ekvationens led utgöra varsin funktion:

y = x^{3} och y = 62 + x .

Vårt mål är nu att rita upp dessa funktioner på räknaren och sedan läsa av skärningspunkten med räknarens verktyg för detta.

x

-värdet där graferna skär varandra är ekvationens lösning. Börja med att trycka på Y= och skriv in funktionsuttrycken.

Tryck sedan på knappen GRAPH för att rita ut funktionerna i ett koordinatsystem. För att ändra de $x$ - och $y$ -värden som koordinatsystemet ritas mellan kan du trycka på WINDOW, där finns inställningar för hur koordinatsystemet visas.

Nu vill vi hitta skärningspunkten mellan graferna, och gör det genom att först trycka på 2nd + TRACE och sedan "5:intersect".

Nu visas graferna igen och vi väljer vilken som ska utgöra "first curve" och "second curve" (spelar ingen roll hur vi väljer). Till sist gissar vi var skärningspunkten finns med ENTER.

Nu skrivs skärningspunktens $x$ - och $y$ -värde ut och $x$ löser ekvationen. Lösningen till vår ekvation är alltså $x = 4 .$

Lös olikheten grafiskt

fullscreen

Lös olikheten grafiskt:

x^{2} < 2 x + 15 .

Visa Lösning

Lösningen till en olikhet är ett intervall. Vi letar alltså efter alla tal

x

som gör att

x^{2}

är mindre än

2 x + 15 .

Vi delar upp vänster- och högerledet till varsin funktion, dvs.

y_{1} = x^{2} och y_{2} = 2 x + 15 .

Vi ritar funktionerna, antingen med digitalt hjälpmedel eller via en värdetabell. Vi hittar skärningspunkterna och läser av när grafen till

y_{1} = x^{2}

är under

y_{2} = 2 x + 15

Den blå kurvan är mindre än den röda linjen i intervallet

- 3 < x < 5,

eftersom alla

y

-värden för

x^{2}

är mindre än

y

-värdena för den räta linjen. Om olikheten hade varit

x^{2} \leq 2 x + 15

skulle intervallet inkludera

- 3

och 5 dvs.

- 3 \leq x \leq 5 .

	{{ 'ml-lesson-number-slides' \| message : article.intro.bblockCount }}
	{{ 'ml-lesson-number-exercises' \| message : article.intro.exerciseCount }}
	{{ 'ml-lesson-time-estimation' \| message }}

{{ article.displayTitle }}

Exempel

Skissa grafen

Exempel

Lös ekvationen grafiskt

Exempel

Lös olikheten grafiskt