Transformaties Combineren.

© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)

We hebben intussen ZES regels ontdekt om grafieken te veranderen.
Hier zijn ze nog een keer op een rijtje:
de formule: de grafiek:
1.  hele formule + a.
2.  x vervangen door x - a.
3.  hele formule × a.
4.  x vervangen door  ax.
5.  min voor de hele formule.
6.  x vervangen door -x.
grafiek schuift a omhoog.
grafiek schuift a naar rechts.
afstand tot de x-as a keer zo groot.
afstand tot de y-as  1/a keer zo groot.
spiegelen in de x-as.
spiegelen in de y-as.
Het wordt wiskundig pas echt leuk als we meerdere transformaties na elkaar op een grafiek loslaten.
Hier is een voorbeeld.

Voorbeeld:     Schets de grafiek van  y =  -2(x + 3)2 - 1.
In het volgende stripverhaal is stap voor stap te zien wat er gebeurt met de grafiek. (de grijze grafiek is steeds de vorige).

Merk nog even op dat de volgorde waarin je deze stappen uitvoert meestal WEL van belang is. Als je bijvoorbeeld de laatste twee stappen zou omwisselen, dan krijg je:
•  2(x + 3)2  wordt bij 1 omlaag schuiven  2(x + 3)2 - 1
•  Dat wordt nu bij spiegelen  -(2(x + 3)2 - 1) = -2(x + 3)2 + 1 en dat is niet de juiste formule!!!
Als je maar letterlijk uitvoert wat de zes regels je zeggen, dan zie je vanzelf of jouw gekozen volgorde goed is of niet.
 
1. Schets de grafieken van de volgende functies en leg uit via welke transformaties (en in welke volgorde) zij zijn ontstaan uit een basisgrafiek.
         
a. y = (x + 1)2 - 2 e. y = 5 - √(x + 3)
b. f(x) = 3 - 2/x f. f(x) = (2x + 6)2
c. y = 4 - (2x)3 g. f(x) =  4 + 1/(x + 2)
d. y = √(2x - 4) h. f(x) =  2(4 - x)2 + 1
2. Geef een mogelijke formule voor onderstaande grafieken.

3. a. De grafiek van  y = 1/x  wordt eerst 2 naar rechts geschoven, daarna gespiegeld in de x-as en tenslotte wordt de afstand tot de y as gehalveerd. Geef een functievoorschrift van de grafiek die dan is ontstaan.
   

y = -1/(2x- 2)

b. De grafiek van  y = x2  wordt gespiegeld in de x-as. Daarna wordt hij 3 omhoog geschoven en tenslotte wordt de afstand tot de y-as drie keer zo groot gemaakt. Geef een functievoorschrift van de grafiek die dan is ontstaan. 
   

y = 3 - 1/9x2

c. De grafiek van y = √x  wordt 2 omlaag geschoven en 3 naar rechts. Daarna wordt de afstand tot de x-as verdubbeld. Geef een functievoorschrift van de grafiek die dan is ontstaan. 
     

2√(x-3) - 4

4. a. Als je de grafiek van y = 3x afstand 2 naar links schuift krijg je precies hetzelfde resultaat als wanneer je de afstand tot de x-as 9 keer zo groot maakt.  Toon aan dat dat inderdaad zo is.
     
b. Je kunt de grafiek van y = x3  vermenigvuldigen en opzichte van de x-as met factor 8.
Je kunt de grafiek van y = x3 ook vermenigvuldigen ten opzichte van de y-as met factor a.
Wat moet je voor a kiezen zodat het resultaat van deze tweede vermenigvuldiging hetzelfde is als van de eerste?
     

a = 0,5

5. Bekijk de volgende vier transformaties:
A:  
B:  
C:  
D:  
4 naar rechts schuiven
afstand tot de y-as verdubbelen
3 omlaag schuiven
spiegelen in de x-as
Van welk van deze transformaties doet de volgorde er niet toe en van welke wél?
6. Geef  formules voor de volgende grafieken:

     

       
7. De meeste glijbanen zijn nogal saai, zoals in de figuur linksonder.
Ik besluit een leukere glijbaan te ontwerpen….
Die staat in de figuur rechtsonder. Hij heeft in het midden bij punt Q een spectaculaire daling.  Zoals je ziet is hij symmetrisch ten opzichte van punt Q.
       
 

       
  Als ik de oorsprong kies zoals in de figuur, dan voldoen de twee delen van mijn glijbaan aan de volgende vergelijkingen:
 

PQ:  y = 2 + (4 - 2x)
QR:  y = 2 -
(2x - 4)

       
  a. Bereken de hoogte van punt Q.
       
  b. Leg uit hoe de grafiek van QR is ontstaan uit de grafiek van y = x
       
  c. Leg uit hoe de grafiek van QR is ontstaan uit de grafiek van PQ.
       
8. examenvraagstuk HAVO wiskunde B, 2016-I
       
  De functie is gegeven door   f (x) = 3x −1  − 2 .
       
  a. Schets de grafiek van f en geeft vergelijking(en) van de asympto(o)t(en) van deze grafiek.
       
 

De functie g is gegeven door g(x) = 3x.

Op de grafiek van g worden de volgende transformaties uitgevoerd: eerst de verschuiving 6 omlaag, gevolgd door de vermenigvuldiging met  1/3 ten opzichte van de x-as. Op deze manier ontstaat de grafiek van de functie h.

       
  b. Toon op algebraïsche wijze aan dat h dezelfde functie is als f.
       
  De grafiek van g wordt met a vermenigvuldigd ten opzichte van de y-as.
Hierdoor ontstaat de grafiek van de functie k. Het punt P(−20, 81) ligt op de grafiek van k. Zie onderstaande figuur.
 
     
  c. Bereken exact de waarde van a.
     
a = -5

© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)