Liit­funktsioon

  • Liitfunktsioon
  • Liitfunktsiooni moodustamine

Liitfunktsioon

Liitfunktsiooni mõiste

  • Kui funktsiooni y = f(u) argumendiks olev muutuja on omakorda funktsioon u = g(x), siis on muutuja y muutuja liitfunktsioon ja seda tähistatakse

y = f[g(x)].

  • Argumendiks olevat funktsiooni u = g(x) nimetatakse sisemiseks funktsiooniks.
  • Funktsiooni y = f(u) nimetatakse välimiseks funktsiooniks.

Märka

Funktsiooni argumendiks võib olla nii sõltumatu muutuja kui ka muutuja, mis omakorda sõltub mingist teisest muutujast ehk on selle teise muutuja funktsioon.

Näited

Näide 1

Väga sageli on liitfunktsiooni argumendiks muutuja ja mingi arvu korrutis või selle muutuja lineaaravaldis.

Näiteks liitfunktsiooni y = (2x – 3)2 sisemiseks funktsiooniks on lineaarfunktsioon

u = 2x – 3

ja välimiseks funktsiooniks ruutfunktsioon

y = u2.

Näide 2

Liitfunktsiooni y=7x3 saame esitada kujul

 y=u3, kus u(x) = 7x.

Järelikult, välimiseks funktsiooniks on

y=u3

ja sisemiseks 

u(x) = 7x.

Näide 3

Keerulisema argumendiga liitfunktsioonid on näiteks

y=1+2x,

y=3-22x+12,

y=3x2-x+23.

y = 2 + (5x2 – 3)3

  • Välimine funktsioon
  • y = 2 + u3
  • y = u3
  • y = 5x2 – 3
  • y = (5x2 – 3)3
  • Sisemine funktsioon
  • u = 2 + x3
  • u = (5x2 – 3)3
  • u = x3
  • u = 5x2 – 3

Liitfunktsiooni moodustamine

Tingimus

Olgu funktsiooni u = g(x) määramis­piirkond X1 ja muutumis­piirkond Y1 ning funktsiooni y = f(u) määramis­piirkond X2 ja muutumispiirkond Y2.

Sel juhul on liitfunktsioon y = f[g(x)] määratud hulga X1 sellel osal X, mille funktsioon u = g(x) teisendab hulgaks

U = Y1X2.

Seega ei tohi liit­funktsiooni korral olla sisemise funktsiooni muutumis­piirkonna ja välimise funktsiooni määramis­piirkonna ühisosa tühi.

Märka

Funktsioonide 

  • fx=1x määramispiirkonnaga

X2 = (0; ∞),

  •  gx=-x muutumispiirkonnaga

Y1 = (–∞; 0),

liitfunktsiooni y = f[g(x)] ei eksiteeri, sest

X2 ∩ Y1 = ∅.

Näide 4

On antud funktsioonid

f(x) = x2 + 2x ja gx=1x.

Moodustame kaks liitfunktsiooni.

A. Liitfunktsioon y = f[g(x)]

  1. Välimine funktsioon on y = f(u) = u2 + 2u.
    • Määramispiirkond X2= ℝ.
  2. Sisemine funktsioon on u=gx=1x.
    • Muutumispiirkond Y1 = (0; ∞).
    • Y1 ∩ X2 ≠ ∅
  3. Liitfunktsiooniks saame

y=gx2+2·gx=

=1x+2x.

Liitfunktsiooni määramis­piirkond on = (0; ∞).

Vastus

 y=fgx=1x+2x

B. Liitfunktsioon y = g[f(x)]

  1. Välimine funktsioon on u=gv=1v.
    • X2= (0; ∞)
  2. Sisemine funktsioon on v = f(x) = x2 + 2x.
    • Y1= [–1; ∞)
    • Y1X2 ≠ ∅
  3. Liitfunktsiooniks saame

y=1fx=1x2+2x.

Liitfunktsiooni määramispiirkond on

X2 = (–∞; –2)∪(0; ∞).

Vastusy=gfx=1x2+2x

Näide 5

Leiame liitfunktsiooni y = f[f(x)], kui fx=1+2x.

1. Välimine funktsioon

fu=1+2u

2. Sisemine funktsioon

fx=1+2x

3. Liitfunktsioon

ffx=1+21+2x=1+2xx+2

Vastus

 y=ffx=1+2xx+2

f(x) = 2x

g(x) = x +2

  • y = f[f(x)] =
  • x + 4
  • 2x + 4
  • 2x + 2
  • 4x
  • y = f[g(x)] =
  • x + 4
  • 2x + 4
  • 2x + 2
  • 4x
  • y = g[f(x)] =
  • x + 4
  • 2x + 4
  • 2x + 2
  • 4x
  • y = g[g(x)] =
  • x + 4
  • 2x + 4
  • 2x + 2
  • 4x

Harjuta ja treeni

Sisemine ja välimine

Leia funktsioonid, millest koosneb antud liitfunktsioon.

 y=2x-1

  • Sisemine funktsioon on
  • u=2x
  • u=2x-1
  • u=2x
  • u=2x-1
  • Välimine funktsioon on
  • y=2u-1
  • y=2u-1
  • y=2u
  • y=u

 y = (1 – x)7

  • Sisemine funktsioon on
  • u = x7
  • y = u7
  • u = 1 – x
  • y = (1 – u)7
  • Välimine funktsioon on
  • u = x7
  • y = u7
  • u = 1 – x
  • y = (1 – u)7

 y=1x2-x

  • Sisemine funktsioon on
  • u = x2x
  • y = u2u
  • u = (x2x)–1
  • y = u–1
  • Välimine funktsioon on
  • u = x2x
  • y = u2u
  • u = (x2x)–1
  • y = u–1

Liitfunktsiooni moodustamine

Moodusta antud funktsioonidest liit­funktsioonid.

f(x) = 2x2

g(x) = x +2

1) y = f[f(x)] =

  • 2x2 + 8x + 8
  • 8x2
  • 2x2 + 2
  • 2x3 + 4x2
  • 8x4
  • x + 4

2) y = f[g(x)] =

  • 2x2 + 8x + 8
  • 8x2
  • 2x2 + 2
  • 2x3 + 4x2
  • 8x4
  • x + 4

3) y = g[f(x)] =

  • 2x2 + 8x + 8
  • 8x2
  • 2x2 + 2
  • 2x3 + 4x2
  • 8x4
  • x + 4

4) y = g[g(x)] =

  • 2x2 + 8x + 8
  • 8x2
  • 2x2 + 2
  • 2x3 + 4x2
  • 8x4
  • x + 4

f(x) = x2 – 1 

gx=x-1

1) f[f(x)] =

  • x2 - 1 x2 - 1
  • x4 - 2 x2
  • x4 - 2 x2 + 1
  • x4 - 2 x2 - 1

2) f[g(x)] =

  • x2-1x-1
  • x-12
  • x-2x-1
  • x-2x

3) g[f(x)] =

  • x2-1
  • x2-1-1
  • x-1
  • x-2

4) g[g(x)] =

  • x-1-1
  • x4-2
  • x-1
  • x4