Задание 12 проверяет умение работать с графиками. Задачи на функцию квадратного корня встречаются нечасто, но считаются одними из самых простых: чаще всего надо найти абсциссу точки пересечения графика корня и прямой. Реже встречается сдвинутый корень или кубический корень.
Основные формулы и свойства
Достаточно знать, как выглядят базовые графики и за что отвечают коэффициенты.
Кроме квадратного, на ЕГЭ встречается кубический корень.
В более сложных прототипах встречается сдвинутый корень: его ветвь выходит не из начала координат, а из точки (b;c).
Второй частый участник задач - прямая g(x)=kx или kx+m. Коэффициенты восстанавливаются по двум отмеченным узлам сетки.
Алгоритм решения
Почти все задачи на графики корня в ЕГЭ сводятся к одной из двух схем: найти значение функции в конкретной точке или найти точку пересечения корня с прямой.
Примеры решения
Пример 1. Поиск значения функции
Условие:
На рисунке изображён график функции f(x)=ax. Найди значение f(16).
Находим коэффициент a
На графике выделена точка с координатами (4;5). Подставляем x=4 и y=5 в уравнение функции:
5=a4
5=a⋅2⟹a=2,5
Значит, уравнение функции имеет вид: f(x)=2,5x.
Вычисляем искомое значение
Нас просят найти f(16). Подставляем x=16:
f(16)=2,5⋅16=2,5⋅4=10
Пример 2. Пересечение корня и прямой из начала координат
Условие:
На рисунке изображены графики функций видов f(x)=ax и g(x)=kx, пересекающиеся в точках A и B. Найди абсциссу точки B.
Восстанавливаем уравнение f(x)=ax
На графике корня чётко видна узловая точка с координатами (4;4).
Подставляем в формулу:
4=a4⟹4=2a⟹a=2
Функция корня: f(x)=2x.
Восстанавливаем уравнение g(x)=kx
На прямой выделена точка (3;1). Подставляем:
1=k⋅3⟹k=31
Функция прямой: g(x)=31x.
Ищем точку пересечения
В точках пересечения f(x)=g(x). Приравниваем правые части:
2x=31x
Так как графики пересекаются в начале координат (точка A с абсциссой x=0) и в точке B, которая находится правее оси Y, для точки B выполняется условие x>0. Значит, можно разделить обе части уравнения на x:
2=31x
Умножаем на 3:
6=x
Возводим в квадрат:
x=36
Абсцисса точки B равна 36.
Пример 3. Пересечение корня и произвольной прямой
Условие:
На рисунке изображены графики функций f(x)=ax и g(x)=kx+b, которые пересекаются в точках A(4;6) и B. Найди абсциссу точки B.
Находим уравнение корня
График проходит через точку (1;3).
3=a1⟹a=3
Уравнение: f(x)=3x.
Находим уравнение прямой
Прямая проходит через точки (0;4) и (4;6).
Точка пересечения с осью Y сразу даёт коэффициент b=4.
Подставляем точку (4;6) в g(x)=kx+4:
6=4k+4⟹4k=2⟹k=0,5
Уравнение прямой: g(x)=0,5x+4.
Ищем вторую точку пересечения
3x=0,5x+4
Сделаем замену переменной. Пусть x=t, причём t⩾0. Тогда x=t2.
3t=0,5t2+4
Умножим всё на 2, чтобы избавиться от дробей:
6t=t2+8
t2−6t+8=0
По теореме Виета корни квадратного уравнения: t1=2 и t2=4.
Возвращаемся к x:
Если t=2, то x=2⟹x=4. Это абсцисса точки A, она дана в условии.
Если t=4, то x=4⟹x=16. Это абсцисса точки B.
Пример 4. Сдвинутый корень
Условие:
На рисунке изображён график функции f(x)=ax−b+c. Найди значение f(27).
Считываем b и c по «носику» графика
Ветвь выходит из точки (2;−1), поэтому b=2, c=−1.
Функция принимает вид: f(x)=ax−2−1.
Находим a по второй отмеченной точке
На графике жирно отмечен узел (6;3). Подставляем:
3=a6−2−1
4=a4⟹4=2a⟹a=2
Итоговая формула: f(x)=2x−2−1.
Вычисляем f(27)
В реальных задачах число в вопросе подобрано так, чтобы под корнем оказался полный квадрат. Проверим: 27−2=25=52.
f(27)=227−2−1=225−1=2⋅5−1=9
Частые ошибки
Что запомнить
Базовый ax задаётся одной точкой; сдвинутый ax−b+c - «носиком» (b;c) плюс второй точкой.
Кубический 3x определён на всей прямой, проходит через (0;0), симметричен относительно начала координат.
Прямая g(x)=kx всегда даёт пересечение A=(0;0); вопрос в задаче - про точку B, где x>0.
ax=kx при x>0 сводится к линейному относительно x. Для kx+m - замена x=t даёт квадратное уравнение.
Ответ - всегда целое или простая дробь. Если под корнем неудобное число, ищи ошибку в считывании точек.
Проверь себя
Какова область определения функции f(x)=ax−3+1?
График f(x)=ax проходит через точку (9;6). Чему равно a?
Графики f(x)=2x и g(x)=21x пересекаются в точках A(0;0) и B. Какова абсцисса точки B?
Из какой точки выходит ветвь графика f(x)=ax−b+c?