Как мы уже убедились на некоторых примерах, функцию можно задать различными способами. Рассмотрим основные способы задания функции.
1. ФОРМУЛА[понятие: Формула (valem) – правило, записанное с помощью математических символов.], ИЛИ АНАЛИТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ЗАДАНИЯ.
В этом случае дано равенство, с помощью которого для каждого значения х можно вычислить соответствующее значение у. Это равенство обычно записывается в виде y = f(x), правая часть которого показывает, какие действия и в каком порядке нужно выполнить с конкретным значением аргумента, чтобы получить соответствующее значение функции. Например, формула y = x2 + 1 задает квадратичную функцию. Для каждого действительного числа x можно вычислить соответствующее значение функции: нужно возвести х в квадрат и к результату прибавить 1. Задание функции с помощью формулы называется также аналитическим способом задания.
Функция может быть задана и с помощью нескольких формул. Таковa, например, функция (или y = |x|).
![]()
Рис. 2.24 |
2. ГРАФИК.
График[понятие: График (graafik) – представление функции с помощью множества точек координатной плоскости.] позволяет представить функцию гораздо нагляднее. Многие свойства функции яснее видны на графике, чем по формуле. Графиком функции f является множество точек плоскости, абсциссы которых есть значения аргумента, а ординаты – соответствующие значения функции (рис. 2.24). Чаще всего график – это некоторая линия. Однако далеко не всякая линия является графиком какой-либо функции. Дело в том, что одному значению аргумента х может соответствовать только одно значение f(x). Поэтому на графике функции не может быть нескольких точек с одинаковыми абсциссами, но разными ординатами. На практике можно пользоваться следующим признаком: данная линия является графиком функции, если всякая прямая, перпендикулярная оси абсцисс, пересекает эту линию не более чем в одной точке.
Обычно на чертеже удается изобразить только часть графика функции. График может быть непрерывной линией, состоять из отдельных точек или из нескольких частей (линий и отдельных точек). Например, график функции, рассмотренной в примере 1 раздела 2.9, состоит из 5 точек (рис. 2.24). На практике широкое применение находят графики различных физических процессов: график движения, кардиограммы и т. д.
3. ТАБЛИЦА.
Таблица[понятие: Таблица (tabel) – представление связанных между собой значений переменных, записываемое по строкам или столбцам. ], которой задается функция, состоит из двух строк или столбцов. В одной строке (столбце) записываются значения аргумента x, в другой строке (столбце) рядом со значениями х записываются соответствующие значения функции. Такова, например, таблица в задании 439. До начала массового применения калькуляторов люди пользовались при вычислениях, например, таблицей квадратов чисел (т. е. таблицей функции y = x2, x ∈ N), кубов чисел и таблицей квадратных корней. Табличным представлением функции часто пользуются как вспомогательным средством при построении графика функции, заданной некоторой формулой.
Некоторое сходство с таблицами имеют диаграммы, изображающие соответствие между элементами двух множеств (рис. 2.25). В этом случае множества X (область определения) и Y изображаются некоторыми фигурами. Стрелками показывают, какой элемент множества Y соответствует каждому из элементов множества X. При таком изображении соответствия легче выяснить, является оно функцией или нет. В случае функции должны быть выполнены следующие условия: 1) каждому значению аргумента x ∈ X должно соответствовать некоторое значение y ∈ Y и 2) каждому значению х соответствует только одно значение y. Другими словами, из каждого элемента множества X должна исходить только одна стрелка.
![]()
Рис. 2.25 |
4. ЧИСЛОВЫЕ ПАРЫ[понятие: Числовые пары (arvupaarid) – задание функции с помощью всевозможных упорядоченных пар чисел, в которых на первом месте стоит значение аргумента, а на втором – соответствующее значение функции].
При таком способе задания функции образуют всевозможные упорядоченные пары чисел, в которых на первом месте стоит значение аргумента, а на втором – соответствующее значение функции.
Например, пусть дана функция y = |x|, где X = {–2, –1, 0, 1, 2}. Эту функцию можно задать как множество числовых пар, т. е. как множество {(–2; 2), (–1; 1), (0; 0), (1; 1), (2; 2)}.
Ясно, что такой способ задания имеет много общего с таблицей. Заметим, что на практике как таблица, так и множество числовых пар могут полностью определить функцию только в том случае, когда множество Х конечно.
Пример 1.
Диаграмма на рисунке 2.26 задает функцию, так как каждому элементу множества Х (на рисунке перечислены все составляющие это множество обыкновенные дроби) соответствует один и только один элемент множества Y (десятичная дробь).
![]() Рис. 2.26 |
Пример 2.
Основная зарплата продавца бытовой техники равна 1000 евро в месяц. Если объем продажи за месяц превышает 30 000 евро, то продавцу платят 40% от основной зарплаты и дополнительно 2% от оборота, т. е. от объема продажи. Найдем формулу для вычисления месячной зарплаты у в зависимости от оборота х.
Эта зарплата неизменна, пока оборот не превысит 30 000 евро. Если x ∈ [0; 30 000], то y = 1000.
Если x > 30 000, то y = 0,4 · 1000 + 0,02x = 400 + 0,02x.
Короче это можно записать следующим образом:
График этой функции изображен на рисунке 2.27.

Пример 3.
Инженеры автозавода измерили зависимость длины тормозного пути автомобиля от его скорости и получили следующие данные.

Зависимость между этими величинами является функцией. Предполагая, что такая же закономерность сохраняется и при других значениях скорости, попробуем найти по этим данным общую формулу, позволяющую найти длину s тормозного пути (в метрах) по известной начальной скорости v (км/ч). Для этого, прежде всего, отметим соответствующие точки на координатной плоскости (рис. 2.28).
![]() Рис. 2.28 |
Как мы видим, эти точки не лежат на одной прямой. Из известных нам линий полученный график больше всего напоминает параболу (график квадратичной функции). Поскольку при начальной скорости 0 км/ч тормозной путь составит 0 м, то парабола должна проходить через начало координат. Уравнение такой параболы имеет вид у = ах2. Значение параметра а определим по данным таблицы, например, следующим образом:
С помощью полученной формулы можно найти длину тормозного пути при любой начальной скорости, а также начальную скорость, если известна длина тормозного пути. Например, если скорость равна 100 км/ч, то тормозной путь составит 0,004 · 10 000 = 40 метров.
Упражнения A
Задание 442. Способы задания функции

- 1)
- 2)
- 3)
- 4)
- 5)
Задание 443. Способы задания функции

- 1)
- 2)
- 3)
- 4)
- 5)
- 6)
Задание 444. Длина тормозного пути

- Найдите формулу, выражающую зависимость длины s тормозного пути (в метрах) от начальной скорости v (км/ч).
Ответ: s = - Какова длина тормозного пути, если автомобиль начнет торможение при скорости 80 км/ч; 100 км/ч?
Ответ: при скорости 80 км/ч длина торозного пути равна м, а при скорости 100 км/ч – м. - С какой скоростью ехал автомобиль, если для торможения ему потребовалось 62,2 м; 24,5 м?
Ответ: если длина тормозного пути была 62,2 м, то скорость была км/ч, а если 24,5, то км/ч.
Задание 445. Поход

- Сколько времени ушло на весь поход и сколько из этого времени – на привалы для отдыха?
Ответ: на весь поход ушло ч и из этого времени ч ушло на привалы для отдыха. - Сколько километров прошел турист за первый час?
Ответ: за первый час он прошел км. - Сколько времени ушло на прохождение первых 10 км и сколько – последних 10 км?
Ответ: на прохождение первых 10 км ушло ч, а на прохождение последних 10 км – ч. - Найдите область определения X соответствующей функции и множество Y ее значений.
Ответ: X =; Y = .
Задание 446. Дворик для собаки
S =
- Начертите (с помощью компьютера) график этой функции, найдите ее область определения и множество значений.
Ответ: X =; Y = . - С помощью графика установите, при какой длине x площадь загона будет наибольшей.
Ответ: если x = . - Какой может быть в действительности длина меньшей стороны этого прямоугольника?
Ответ: длина меньшей стороны прямоугольника может быть от м до м.
Упражнения Б
Задание 447. График функции
Задание 448. Объем коробки
V =
X =
Задание 449. Прокат лимузина
- Начертите график функции, заданной этой формулой.
- Какова будет плата за пробег 300 км?
Ответ: плата будет равна евро.
Задание 450. Оконный проем
C =