Построение графиков функций, содержащих знак модуля.

Надеюсь, вы внимательно изучили пункт 23 и понимаете, чем отличается функция вида от функции . Теперь разберем еще пару примеров, которые должны вам помочь при построении графиков.

Пример 1. Построить график функции

Решение.

Имеем функцию вида , где .

1. Построим сначала график подмодульной функции, т.е. функции . Для этого выделим целую часть у этой дроби. Напоминаю, что это можно сделать двумя способами: разделив числитель на знаменатель «в столбик» или расписав числитель так, чтобы в нем появилось выражение, кратное знаменателю. Выполним выделение целой части вторым способом.

.

Значит, подмодульная функция имеет вид . Значит, ее графиком является гипербола вида , смещенная на 1 единицу вправо и 3 единицы вверх.

Построим этот график.

2. Чтобы получить график искомой функции , необходимо часть построенного графика функции , лежащую выше оси Ох, оставить без изменений, а часть графика, лежащую ниже оси Ох, отобразить симметрично в верхнюю полуплоскость. Выполним эти преобразования.

График построен.

Абсциссу точки пересечения графика с осью Ох можно вычислить, решив уравнение

y = 0, т.е. . Получаем, что .

Теперь по графику можно определять все свойства функции, находить наименьшее и наибольшее значения функции на промежутке, решать задачи с параметром.

Например, можно ответить на такой вопрос. «При каких значениях параметра а уравнение имеет ровно одно решение?»

Проведем прямые y = a при различных значениях параметра а. (Тонкие красные прямые на следующем рисунке)

Видно, что если a<0, то график построенной функции и прямая не имеют общих точек, а значит, уравнение не имеет ни одного решения.

Если 0<a<3 или a>3, то прямая y = a и построенный график имеют две общие точки, т.е. уравнение имеет два решения.

Если же а = 0 или а = 3, то уравнение имеет ровно одно решение, т.к. при этих значениях а прямая и график функции имеют ровно одну общую точку.

Пример 2. Построить график функции