График функции ( y = x^{-2} ) представляет собой график функции обратной пропорциональности с квадратичным членом в знаменателе. Давайте разберём его более подробно.
Определение функции:
[ y = x^{-2} = \frac{1}{x^2} ]
Эта функция определена для всех значений ( x ), кроме ( x = 0 ), так как деление на ноль не имеет смысла.
Свойства функции:
- Область определения: ( x \in (-\infty, 0) \cup (0, \infty) )
- Область значений: ( y \in (0, \infty) )
- Ассимптоты:
- Вертикальная асимптота: ( x = 0 )
- Горизонтальная асимптота: ( y = 0 )
Поведение функции при приближении к асимптотам:
- При ( x \to 0^+ ) (то есть ( x ) стремится к нулю справа), ( y ) стремится к бесконечности: ( y \to \infty ).
- При ( x \to 0^- ) (то есть ( x ) стремится к нулю слева), ( y ) также стремится к бесконечности: ( y \to \infty ).
- При ( x \to \infty ) и ( x \to -\infty ), ( y ) стремится к нулю: ( y \to 0 ).
Симметрия:
Функция ( y = \frac{1}{x^2} ) является чётной, то есть симметрична относительно оси ( y ). Это означает, что график на положительной части оси ( x ) зеркально отражается относительно оси ( y ) на отрицательную часть оси ( x ).
Построение графика:
- На положительных значениях ( x ):
- При ( x = 1 ), ( y = 1 )
- При ( x = 2 ), ( y = \frac{1}{4} )
- При ( x = 0.5 ), ( y = 4 )
- На отрицательных значениях ( x ):
- При ( x = -1 ), ( y = 1 )
- При ( x = -2 ), ( y = \frac{1}{4} )
- При ( x = -0.5 ), ( y = 4 )
Форма графика:
График функции выглядит как две ветви гиперболы, расположенные в I и II квадрантах. Ветви гиперболы стремятся к нулю по мере удаления от оси ( y ) и стремятся к бесконечности по мере приближения к оси ( y ) (но не пересекают её).
Итак, график функции ( y = x^{-2} ) состоит из двух симметричных ветвей, которые идут от бесконечности при ( x \to 0 ) и приближаются к нулю при ( x \to \infty ) или ( x \to -\infty ), при этом никогда не пересекают ось ( x ) и ось ( y ).