Функции · 8 класс · урок 2 из 2 · Никольский, «Алгебра 8», § 8, п. 8.4

Дробно-линейная функция

Выход к заданиям: ОГЭ №11, ОГЭ №22, ЕГЭ №12

Сначала нужно знать
Обратная пропорциональность, сдвиги графиков
Зачем этот урок
ЕГЭ №12 и ОГЭ №22: асимптоты гиперболы, формула по графику, выколотые точки
Дальше
Системы рациональных уравнений
Дробно-линейная функция · урок 2
Дробно-линейная функция
y = k/(x − x₀) + y₀: сдвиги гиперболы и асимптоты
Сдвиг вверх и вниз
Oxyy = 4/x − 211

Если AA — точка графика y=4xy = \dfrac4x, а BB — точка графика y=4x−2y = \dfrac4x - 2 с той же абсциссой, то BB на 22 ниже AA.

Весь график сдвигается на 22 вниз. Прямая y=0y = 0, к которой приближались ветви, переходит в прямую y=−2y = -2.

Сдвиг вправо и влево
Oxyy = −3/(x − 2)11

Если AA — точка графика y=−3xy = -\dfrac3x, а BB — точка графика y=−3x−2y = \dfrac{-3}{x - 2} с той же ординатой, то абсцисса BB на 22 больше.

График сдвигается на 22 вправо; функция не определена при x=2x = 2 — вертикальная прямая x=2x = 2 заменяет ось yy.

Общее правило
Oxy11

Прямые x=x0x = x_0 и y=y0y = y_0, к которым неограниченно приближаются ветви, называют асимптотами гиперболы. Точка (x0; y0)(x_0;\ y_0) — её центр симметрии.

Чтобы построить y=kx−x0+y0y = \dfrac{k}{x - x_0} + y_0 (k≠0k \ne 0), надо построить y=kxy = \dfrac kx, сдвинуть его на ∣x0∣|x_0| вправо (если x0>0x_0 > 0) или влево (если x0<0x_0 < 0), затем на ∣y0∣|y_0| вверх или вниз.
Дробно-линейная функция

Формулу y=kx−x0+y0y = \dfrac{k}{x - x_0} + y_0 можно привести к виду y=ax−bx−cy = \dfrac{ax - b}{x - c}. Функцию y=ax−bx−cy = \dfrac{ax - b}{x - c}, где b≠acb \ne ac, называют дробно-линейной.

Ограничение b≠acb \ne ac исключает случай, когда дробь сокращается и y=ay = a при всех x≠cx \ne c — тогда график не гипербола, а прямая без одной точки.

Обратно: выделив целую часть, дробно-линейную функцию записывают как y=kx−x0+y0y = \dfrac{k}{x - x_0} + y_0.

y=ax−bx−c,b≠acy = \dfrac{ax - b}{x - c}, \qquad b \ne ac
Никольский, п. 8.4Пример 1
Oxy(0; 5)(2,5; 0)11
Постройте график функции y=2x−5x−1y = \dfrac{2x - 5}{x - 1}.
  1. Выделяем целую часть: 2x−5x−1=2(x−1)−3x−1=−3x−1+2\dfrac{2x - 5}{x - 1} = \dfrac{2(x - 1) - 3}{x - 1} = \dfrac{-3}{x - 1} + 2.
  2. Строим y=−3xy = -\dfrac3x (ветви во II и IV четвертях) и сдвигаем на 11 вправо и на 22 вверх.
  3. Асимптоты x=1x = 1 и y=2y = 2. Контрольные точки: y(0)=5y(0) = 5, и y=0y = 0 при x=2,5x = 2{,}5.
Ответ: гипербола y=−3x−1+2y = -\dfrac{3}{x - 1} + 2
ЕГЭ, задание 12Пример 2
Oxy(1; 3)11
На рисунке изображён график функции f(x)=kx+af(x) = \dfrac kx + a. Найдите f(13)f\left(\dfrac13\right).
  1. Горизонтальная асимптота y=−1y = -1, значит, a=−1a = -1.
  2. По графику f(1)=3f(1) = 3:  k1−1=3\ \dfrac k1 - 1 = 3,  k=4\ k = 4.
  3. f(13)=41/3−1=12−1=11f\left(\dfrac13\right) = \dfrac{4}{1/3} - 1 = 12 - 1 = 11.
Ответ: 11
ЕГЭ, задание 12Пример 3
Oxy(−4; 0)11
На рисунке изображён график функции вида f(x)=ax+b+cf(x) = \dfrac{a}{x + b} + c, где числа aa, bb и cc — целые. Найдите f(4)f(4).
  1. Горизонтальная асимптота y=−1y = -1:  c=−1\ c = -1. Вертикальная x=−1x = -1:  b=1\ b = 1.
  2. f(−4)=0f(-4) = 0:  a−3−1=0\ \dfrac{a}{-3} - 1 = 0,  a=−3\ a = -3.
  3. f(4)=−35−1=−1,6f(4) = \dfrac{-3}{5} - 1 = -1{,}6.
Ответ: −1,6-1{,}6
ЕГЭ, задание 12Пример 4
Oxy(4; 4)11
На рисунке изображён график функции f(x)=kx+ax+bf(x) = \dfrac{kx + a}{x + b}. Найдите aa.
  1. kx+ax+b=k+a−kbx+b\dfrac{kx + a}{x + b} = k + \dfrac{a - kb}{x + b}: горизонтальная асимптота y=ky = k, вертикальная x=−bx = -b.
  2. По графику k=2k = 2,  b=−3\ b = -3.
  3. f(4)=4f(4) = 4:  8+a4−3=4\ \dfrac{8 + a}{4 - 3} = 4,  a=−4\ a = -4.
Ответ: −4-4
ОГЭ, задание 22Пример 5
Oxy(3; ⅓)11
Постройте график функции y=x−3x2−3xy = \dfrac{x - 3}{x^2 - 3x}. Определите, при каких значениях kk прямая y=kxy = kx имеет с графиком ровно одну общую точку.
  1. x−3x(x−3)=1x\dfrac{x - 3}{x(x - 3)} = \dfrac1x при x≠3x \ne 3 (и x≠0x \ne 0). График — гипербола y=1xy = \dfrac1x с выколотой точкой (3; 13)\left(3;\ \dfrac13\right).
  2. Прямая y=kxy = kx проходит через начало координат. При k>0k > 0 она пересекает гиперболу в двух симметричных точках, при k≤0k \le 0 — не пересекает.
  3. Ровно одна точка — когда одна из двух точек пересечения выколота: прямая проходит через (3; 13)\left(3;\ \dfrac13\right):  13=3k\ \dfrac13 = 3k,  k=19\ k = \dfrac19.
Ответ: 19\dfrac19
Главное
  • y=kx−x0+y0y = \dfrac{k}{x - x_0} + y_0 — гипербола y=kxy = \dfrac kx, сдвинутая на x0x_0 по оси xx и на y0y_0 по оси yy.
  • Асимптоты x=x0x = x_0 и y=y0y = y_0; функция не определена при x=x0x = x_0.
  • y=ax−bx−cy = \dfrac{ax - b}{x - c} — выделяем целую часть, чтобы увидеть асимптоты и kk.
  • ЕГЭ №12: асимптоты дают x0x_0, y0y_0, точка графика — kk. ОГЭ №22: после сокращения дроби не забываем выколотую точку.

Все уроки станции «Дробно-линейная функция»

  1. Обратная пропорциональность. Гипербола
  2. Дробно-линейная функция