Start › Definicje i teoria › Matematyka › Przekształcenia wykresów funkcji
∑ Matematyka⚛ Fizyka⬡ Chemia📖 Język polski

Definicje: Przekształcenia wykresów funkcji

Przesunięcie wykresu o wektor, symetrie względem osi i początku układu oraz wykresy z wartością bezwzględną.

10 definicji
Symetria osiowa i środkowa SP · szkoła podstawowa
Symetria osiowa: Przekształcenie płaszczyzny — odbicie względem prostej $l$ (osi symetrii). Punkt $P$ przechodzi w $P'$, gdzie $l$ jest prostopadłą dwusieczną odcinka $PP'$.
Symetria środkowa: Przekształcenie — obrót o 180° wokół punktu $S$ (środka symetrii). Punkt $P$ przechodzi w $P'$, gdzie $S$ jest środkiem odcinka $PP'$.
Prosto mówiąc: Symetria osiowa to odbicie w lustrze — oś to lustro. Symetria środkowa to "przebicie" przez punkt — jak obracasz kartkę o 180° wokół centralnego gwoździka.
Figury symetryczne:
  • Prostokąt — 2 osie symetrii, 1 środek symetrii
  • Kwadrat — 4 osie symetrii, 1 środek
  • Koło — nieskończenie wiele osi (każda średnica), 1 środek
  • Równoboczny trójkąt — 3 osie symetrii, brak środka symetrii
Przykład: Znajdź symetryczny do $A(2, 3)$ względem:
  • Osi $OX$: $A'(2, -3)$ — zmień znak współrzędnej $y$
  • Osi $OY$: $A'(-2, 3)$ — zmień znak współrzędnej $x$
  • Środka $O(0,0)$: $A'(-2, -3)$ — zmień znaki obu
⚡ Zapamiętaj: Symetria zachowuje długości i kąty (jest izometrią). Symetria osiowa odwraca orientację figury (jak w lustrze), a środkowa — zachowuje orientację.
Przekształcenia geometryczne — przesunięcie i obrót SP · szkoła podstawowa
Izometria — przekształcenie zachowujące odległości (długości, kąty, pola). Główne izometrie:
  • Przesunięcie (translacja): każdy punkt przesuwa się o ten sam wektor $\vec{v} = [p, q]$. Wzór: $P(x,y) \to P'(x+p, y+q)$.
  • Obrót: każdy punkt obraca się o kąt $\varphi$ wokół środka $S$. Dla środka $(0,0)$: $x'=x\cos\varphi - y\sin\varphi$, $y'=x\sin\varphi + y\cos\varphi$.
  • Odbicie (symetria osiowa): omówione wcześniej.
Prosto mówiąc: Translacja to "przesunięcie figury bez obracania" — jak przesuwasz bierkę szachową. Obrót to wirowanie wokół punktu — jak wskazówka zegara.
Złożenia przekształceń: Dwa odbicia względem równoległych prostych = translacja. Dwa odbicia względem przecinających się prostych = obrót o kąt = 2 × kąt między prostymi.
Przykład: Przesuń trójkąt $A(1,1)$, $B(3,1)$, $C(2,3)$ o wektor $\vec{v} = [2,-1]$.
  • $A'(1+2, 1-1) = A'(3, 0)$
  • $B'(3+2, 1-1) = B'(5, 0)$
  • $C'(2+2, 3-1) = C'(4, 2)$
⚡ Zapamiętaj: Translacja i obrót zachowują orientację figury (nie "odwracają" jej jak w lustrze). Złożenie dwóch symetrii osiowych daje translację lub obrót — to fundamentalne twierdzenie geometrii.
Przekształcanie wzorów SP · szkoła podstawowa

Na czym to polega

Przekształcanie wzoru to wyznaczenie z niego innej wielkości. Obowiązuje jedna zasada: to, co robimy z jedną stroną równania, musimy zrobić z drugą.

Działania odwrotne

  • dodawanie $\leftrightarrow$ odejmowanie
  • mnożenie $\leftrightarrow$ dzielenie
  • podnoszenie do kwadratu $\leftrightarrow$ pierwiastkowanie

Przykład 1 — pole prostokąta

Ze wzoru $P=a\cdot b$ wyznaczamy $b$, dzieląc obie strony przez $a$:

$$b=\frac{P}{a}$$

Przykład 2 — pole trójkąta

Ze wzoru $P=\frac{a\cdot h}{2}$ wyznaczamy $h$ w dwóch krokach:

$$2P=a\cdot h \quad\Rightarrow\quad h=\frac{2P}{a}$$

Przykład 3 — wzór z dodawaniem

Ze wzoru $y=2x+3$ wyznaczamy $x$. Najpierw odejmujemy $3$, potem dzielimy przez $2$:

$$y-3=2x \quad\Rightarrow\quad x=\frac{y-3}{2}$$

Najważniejsze wzory do ćwiczeń

  • $s=v\cdot t \ \Rightarrow\ t=\frac{s}{v}$, $v=\frac{s}{t}$
  • $O=2\pi r \ \Rightarrow\ r=\frac{O}{2\pi}$
  • $V=P_p\cdot H \ \Rightarrow\ H=\frac{V}{P_p}$
  • $P=a^2 \ \Rightarrow\ a=\sqrt{P}$ (dla $a>0$)

Na co uważać

Kolejność działań ma znaczenie: $\frac{y-3}{2}$ to nie to samo co $\frac{y}{2}-3$. Gdy nie masz pewności, czy wzór przekształciłeś dobrze, podstaw konkretne liczby i sprawdź, czy obie wersje dają ten sam wynik. Warto też kontrolować jednostki — kilometry dzielone przez km/h muszą dać godziny.

Pole koła — obliczenia (klasa 8 SP) SP · szkoła podstawowa
Temat lekcji: Pole koła

Wzór

$P=\pi r^2$, gdzie $r$ to promień koła.

Ze średnicy

Jeśli dana jest średnica $d$, to $r=\frac{d}{2}$.

Przykład

Dla $r=5$ pole wynosi $25\pi$.

Liczba pi

$\pi$ to liczba niewymierna, w przybliżeniu $\pi\approx3{,}14$.

Oś symetrii i środek symetrii (klasa 8 SP) SP · szkoła podstawowa

Oś symetrii

To prosta, względem której figura odbija się na siebie. Kwadrat ma $4$ osie symetrii, a prostokąt $2$.

Środek symetrii

To punkt, względem którego figura jest symetryczna — obrót o $180^\circ$ nakłada ją na siebie.

Przykłady

Koło ma nieskończenie wiele osi symetrii oraz środek symetrii w środku.

Litery

Litera A ma oś symetrii, a litera S ma środek symetrii.

Długość okręgu i pole koła — obliczenia (klasa 8 SP) SP · szkoła podstawowa

Wzory

Długość okręgu $L=2\pi r$, a pole koła $P=\pi r^2$.

Ze średnicy

$L=\pi d$, ponieważ $d=2r$.

Przykład

Dla $r=4$: $L=8\pi$ oraz $P=16\pi$.

Odwrotnie

Znając obwód, wyznaczymy promień: z $L=2\pi r$ mamy $r=\frac{L}{2\pi}$.

Przekształcenia wykresów funkcji LO · szkoła średnia
Definicja: Podstawowe przekształcenia wykresu $y=f(x)$:
• $y=f(x)+c$: przesunięcie o $c$ w górę
• $y=f(x-d)$: przesunięcie o $d$ w prawo
• $y=-f(x)$: odbicie względem osi $x$
• $y=f(-x)$: odbicie względem osi $y$
• $y=af(x)$: rozciągnięcie pionowe ($a>1$) lub ściskanie ($0\lt a\lt 1$)
Prosto mówiąc: Modyfikujesz wzór funkcji → przemieszczasz lub odkształcasz jej wykres. Reguła: modyfikacja argumentu ($x$) → zmiana pozioma; modyfikacja wartości ($y$) → zmiana pionowa.
Zastosowanie:
  • Rysowanie wykresów skomplikowanych funkcji
  • Przesunięcia i skalowania w grafice
  • Dopasowywanie modeli do danych
Przykład: $y=(x-2)^2+3$: parabola $y=x^2$ przesunięta 2 w prawo i 3 w górę. Wierzchołek: $(2,3)$. $y=|x+1|-2$: $y=|x|$ przesunięte 1 w lewo i 2 w dół.
⚡ Zapamiętaj: $f(x-d)$ (minus wewnątrz) → przesunięcie w PRAWO o $d$. To sprzeczne z intuicją, bo "minus" kojarzy się z lewą stroną!
Funkcja parzysta i nieparzysta — symetrie wykresu LO · szkoła średnia
Definicja: • Funkcja parzysta: $f(-x)=f(x)$ dla wszystkich $x\in D_f$. Wykres symetryczny względem osi $y$.
• Funkcja nieparzysta: $f(-x)=-f(x)$. Wykres symetryczny względem początku układu.
Prosto mówiąc: Parzysta: "lustro" pionowe. Nieparzysta: "lustro" w punkcie (0,0). Większość funkcji nie jest ani parzysta, ani nieparzysta.
Zastosowanie:
  • Upraszczanie obliczeń całek (na symetrycznych przedziałach)
  • Analiza Fouriera (szeregi)
  • Fizyka — parzystość funkcji falowych
Przykład: $f(x)=x^2$: $f(-x)=(-x)^2=x^2=f(x)$ → parzysta. $g(x)=x^3$: $g(-x)=(-x)^3=-x^3=-g(x)$ → nieparzysta. $h(x)=x^2+x$: ani parzysta, ani nieparzysta.
⚡ Zapamiętaj: Żeby sprawdzić: wstaw $-x$ zamiast $x$. Jeśli wynik = $f(x)$: parzysta. Jeśli $-f(x)$: nieparzysta. Inaczej: żadna.
Szkicowanie wykresu funkcji — podstawy (klasa 1 LO) LO · szkoła średnia

Krok po kroku

Wyznacz dziedzinę, miejsca zerowe i punkty przecięcia z osiami.

Tabela wartości

Oblicz wartości funkcji dla wybranych argumentów.

Przebieg

Zaznacz punkty i połącz je zgodnie z charakterem funkcji.

Kontrola

Sprawdź monotoniczność i znak funkcji w przedziałach.

Szkicowanie wykresu funkcji — przekształcenia (klasa 1 LO) LO · szkoła średnia

Przesunięcia

$y=f(x-p)+q$ przesuwa wykres o wektor $[p,q]$.

Symetrie

$y=-f(x)$ odbija względem osi $OX$, $y=f(-x)$ względem osi $OY$.

Strategia

Zaczynamy od wykresu podstawowego, potem stosujemy kolejne przekształcenia.

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś — to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.