Domein en Bereik.

© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)

intervalnotatie

We weten nu dat een functie een soort machientje is waar je een getal x in stopt en waar dan weer een getal y uitkomt.
Een interessante vraag is dan natuurlijk:

Mag je alles er zomaar instoppen? 

Levert elk getal dat je er instopt ook een nieuw uitkomstgetal op? Of kan dit machientje ook "vastlopen?" Zijn er x-en te verzinnen waarbij er géén y uitkomt? Waarbij het machientje ontploft? Ken je berekeningen waarbij je rekenmachine vastloopt:  ERROR geeft?....

Jazeker zijn die er, twee heel erg voor de hand liggende bewerkingen zelfs. Weet je intussen al welke?

Je mag niet delen door NUL.

Je mag niet de wortel van een negatief getal nemen.
Waarom dat niet mag kun je in deze verdieping vinden. (Later zullen we zelfs nog een derde bewerking vinden die niet mag)
De x-waarden die wél zijn toegestaan noemen we vanaf nu het DOMEIN van de functie. Het werkt eigenlijk een beetje als volgt:
Je kijkt wat er NIET mag, en wat er dan overblijft is het Domein

Als er bijvoorbeeld staat  f(x) = √(x - 4) dan weten we dat x groter of gelijk aan 4 moet zijn, anders staat er de wortel van een negatief getal. Het domein is dan dus  [4,→〉 .

En als er staat  f(x) = 5/(x- 2) dan weten we dat x niet 2 mag zijn, want dan wordt er door nul gedeeld. Het domein is dus  "alles, behalve x = 2"

Er zijn nog twee andere redenen die het domein kunnen bepalen:

reden 1 : gezond verstand.
Soms mogen de x-en wat de wiskunde betreft best alles zijn, maar wat het verhaaltje van de opgave betreft niet. Gewoon qua gezond verstand...
Als bijvoorbeeld x de afstand tussen twee punten is, dan kan dat niet negatief zijn, het domein is dan
automatisch [0, →〉.
En als x het aantal keer dat je kop gooit met een muntstuk is, dan moet x een geheel getal zijn, en ook groter dan 0. Het domein is in zo'n geval automatisch {0, 1, 2, 3, ...}
reden 2: de schrijver van de opgave.
Soms wil de maker van een wiskunde-opgave graag dat je je beperkt tot bepaalde x-waarden. Dat staat er dan altijd gewoon bij. Je moet je dan daaraan houden, dus je mag geen oplossingen of snijpunten, of grafiekstukken geven die daar niet bij horen.
Dit soort opgaven beginnen meestal met:  "gegeven is de functie  f(x) = ..... met domein  ......" 
   
  OPGAVEN
1 Geef het domein van de volgende functies. Gebruik in je antwoord de intervalnotatie.
             
a. f(x) =  √(6 + x)
[-6, →〉
f. f(x) = √(4 - x2)
[-2, 2]
b. f(x) =  4 + 2/(x + 8)
R\{-8}
g. f(x) = 2x/(xª - 9) 

R\{-3,3}

c. f(x) =  5x +  √(x - 7)
[7, →〉
h. f(x) = √(6 - x) +  1/x + 6
,0 0,6]
d. f(x) = (x - 1)/(6 - 2x)
R\{3}
i. f(x) = √(1/(x + 2))
-2, →〉
e. f(x) = √(x2 + 4)
R
j. f(x) = 10/√(4x - 8)
2, →〉
2. Geef het domein bij de volgende problemen:
     
a.
De hoogte (h) van een waterraket boven de grond als functie van de tijd (t) vanaf het moment van afschieten wordt gegeven door h(t) = 5t - t2
   
[0, 5]
b. Een leraar tekent een grafiek die voor elk cijfer op een schoolexamen aangeeft hoeveel procent van de leerlingen dat cijfer haalde.
   

{1.0, 1.1, ...10.0}

c. Een meteoroloog heeft een formule opgesteld die bij elke dag van het jaar de gemiddelde temperatuur op die dag over de afgelopen 20 jaar geeft.
   

{1,2,...365}

d. Voor elke afstand die ik hardloop berekent mijn sporthorloge het aantal calorieën dat ik verbrand heb.
   

[0, →〉

Een tweede vraag die we ons bij functies moeten stellen is natuurlijk:

 "Kan alles er uitkomen?

ofwel:  "Wat kan y allemaal worden?"

Dat  y niet altijd zomaar alles kan worden zie je heel eenvoudig aan bijv. de functie y = x2 . Daar kunnen namelijk alleen maar positieve getallen uitkomen (dat komt natuurlijk door het kwadraat).
De y-waarden die er wel uit kunnen komen noemen we vanaf nu het BEREIK van de functie.
Bij de functie y = x2  zou het bereik dus zijn  "alles groter of gelijk aan nul"   ofwel  [0, →〉  

Het bereik kun je meestal het best gewoon aflezen uit de grafiek.

3. Lees het domein en het bereik af van de functies waar dit de grafieken van zijn:
   

D: [0, 8
B: {1, 2, 3, 4}

D: [-4, 5
B:  [-4, 4]

D: [-6, -2〉∪〈-1, 2] 
B: 
-6,1]

   
4. Geef het bereik van de volgende functies (rond, indien nodig, af op twee decimalen):
     
a. f(x) =  2x2 + 4x - 8
[-10, →〉
b. f(x) =  3√(x - 2) + 6
[6, →〉
c. f(x) =  -0,01x4 + 0,8x2 - 2x
, 29.22]
5. Wat moet je van de volgende functies als domein nemen zodat het bereik  [4, 8] wordt? Zoek dat uit met behulp van je grafische rekenmachine.
     
a. f(x) = 6x - 4
[4/3,2]
b. g(x) = 2 +  36/x

[6, 18]

c. h(x) = x2 + 4
[-2, 2]
6. Schets een grafiek van een functie met als domein [2, 6〉  en  bereik  -2, 8]. 
Maak er een beetje een leuke grafiek van graag....
   
7. De functie f wordt gegeven door:
 

  Schets de grafiek van f.
   
 

© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)