Math Problem Statement
График: Вкл. (-∞, 0]: парабола сдвинута вниз на 1 Вкл. (0, 1]: натуральный логарифм Вкл. (1, ∞): убывающая линейная функция
Solution
Давайте построим график для функции, заданной следующими частями:
- На интервале (-∞, 0]: парабола, сдвинутая вниз на 1, то есть .
- На интервале (0, 1]: натуральный логарифм, то есть .
- На интервале (1, ∞): убывающая линейная функция. Пусть она имеет вид для некоторого и , чтобы обеспечить непрерывность на .
Для построения непрерывного графика нужно уточнить коэффициенты и в линейной части. Если не уточнено, примем и , чтобы на стыке значение совпадало с , то есть .
Сейчас построим этот график.import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt
Определяем функции для разных интервалов
x1 = np.linspace(-5, 0, 500) # Интервал (-∞, 0] y1 = x1**2 - 1
x2 = np.linspace(0.01, 1, 500) # Интервал (0, 1] y2 = np.log(x2)
x3 = np.linspace(1, 5, 500) # Интервал (1, ∞) y3 = -x3 + 1
Построение графика
plt.figure(figsize=(10, 6)) plt.plot(x1, y1, label='y = x^2 - 1, x ∈ (-∞, 0]', color='blue') plt.plot(x2, y2, label='y = ln(x), x ∈ (0, 1]', color='orange') plt.plot(x3, y3, label='y = -x + 1, x ∈ (1, ∞)', color='green')
Настройки графика
plt.axhline(0, color='black', linewidth=0.8, linestyle='--') plt.axvline(0, color='black', linewidth=0.8, linestyle='--') plt.title('Составной график функции', fontsize=14) plt.xlabel('x', fontsize=12) plt.ylabel('y', fontsize=12) plt.legend() plt.grid(alpha=0.4) plt.show() <<ImageDisplayed>>successВот составной график функции, который включает:
- Параболу для интервала .
- Натуральный логарифм для интервала .
- Убывающую линейную функцию для интервала .
Если нужно скорректировать или уточнить детали (например, изменить параметры линейной функции), дайте знать!
Вопросы для углубления:
- Хотите ли вы уточнить параметры линейной функции в интервале ?
- Нужно ли подробнее рассмотреть особенности каждого из участков функции?
- Хотите добавить точки разрыва или отметить стыки частей?
- Интересно ли проанализировать производные для каждой части графика?
- Нужно ли уточнить, как выбирать параметры для обеспечения непрерывности и гладкости функции?
Совет:
Если функции на стыках должны быть непрерывными, обязательно проверяйте значения и производные на границах интервалов!
Ask a new question for Free
By Image
Drop file here or Click Here to upload
Math Problem Analysis
Mathematical Concepts
Piecewise Functions
Quadratic Functions
Logarithmic Functions
Linear Functions
Formulas
y = x^2 - 1 for (-∞, 0]
y = ln(x) for (0, 1]
y = -x + 1 for (1, ∞)
Theorems
Continuity of piecewise functions
Suitable Grade Level
Grades 9-12