Объяснение и пошаговое решение
По определению, функция $y = f(x)$ называется чётной, если её область определения симметрична относительно начала координат и для любого $x$ из области определения выполняется равенство $f(-x) = f(x)$. График чётной функции симметричен относительно оси ординат $Oy$.
---
### 1) $f(x) = \sqrt{x}$, $x \geqslant 0$
Так как функция определена при $x \geqslant 0$, то по свойству чётности она должна быть определена и для всех $x < 0$. При $x < 0$ значение аргумента $-x > 0$, поэтому:
$$
f(x) = f(-x) = \sqrt{-x}
$$
Используя определение модуля ($|x| = x$ при $x \geqslant 0$ и $|x| = -x$ при $x < 0$), функцию можно записать единой формулой:
$$
f(x) = \sqrt{|x|}
$$
или кусочно:
$$
f(x) = \begin{cases} \sqrt{-x}, & \text{если } x < 0, \\ \sqrt{x}, & \text{если } x \geqslant 0. \end{cases}
$$
**Построение графика:**
1. При $x \geqslant 0$ строим ветвь графика $y = \sqrt{x}$ по точкам: $(0; 0)$, $(1; 1)$, $(4; 2)$, $(9; 3)$.
2. При $x < 0$ симметрично отражаем построенную ветвь относительно оси $Oy$, получая точки: $(-1; 1)$, $(-4; 2)$, $(-9; 3)$.
---
### 2) $f(x) = x^2 - 3x$, $x \geqslant 0$
Для $x < 0$ значение аргумента $-x > 0$, следовательно:
$$
f(x) = f(-x) = (-x)^2 - 3(-x) = x^2 + 3x
$$
Через модуль функция записывается в виде:
$$
f(x) = x^2 - 3|x|
$$
или кусочно:
$$
f(x) = \begin{cases} x^2 + 3x, & \text{если } x < 0, \\ x^2 - 3x, & \text{если } x \geqslant 0. \end{cases}
$$
**Построение графика:**
1. При $x \geqslant 0$ строим часть параболы $y = x^2 - 3x$:
- нули функции: $x(x - 3) = 0 \implies x_1 = 0$, $x_2 = 3$;
- вершина параболы: $x_0 = \frac{3}{2} = 1{,}5$; $y_0 = 1{,}5^2 - 3 \cdot 1{,}5 = -2{,}25$;
- дополнительная точка: $(4; 4)$.
2. При $x < 0$ симметрично отражаем правую часть относительно оси $Oy$:
- нуль: $x = -3$;
- вершина: $(-1{,}5; -2{,}25)$;
- дополнительная точка: $(-4; 4)$.
---
### 3) $f(x) = x^2 - 2x$, $x \leqslant 0$
Для $x > 0$ значение аргумента $-x < 0$, следовательно:
$$
f(x) = f(-x) = (-x)^2 - 2(-x) = x^2 + 2x
$$
Так как при $x \leqslant 0$ имеем $|x| = -x$, формула через модуль принимает вид:
$$
f(x) = x^2 + 2|x|
$$
или кусочно:
$$
f(x) = \begin{cases} x^2 - 2x, & \text{если } x \leqslant 0, \\ x^2 + 2x, & \text{если } x > 0. \end{cases}
$$
**Построение графика:**
1. При $x \leqslant 0$ строим часть параболы $y = x^2 - 2x$:
- точка минимума параболы находится в $x = 1$, поэтому на луче $(-\infty; 0]$ функция только убывает;
- точки для построения: $(0; 0)$, $(-1; 3)$, $(-2; 8)$.
2. При $x > 0$ симметрично отражаем левую часть относительно оси $Oy$:
- точки для построения: $(1; 3)$, $(2; 8)$.
- в точке $(0; 0)$ график имеет излом (острый минимум).
---
### 4) $f(x) = \frac{1}{x + 1}$, $x \leqslant 0$
Знаменатель дроби не может быть равен нулю: $x + 1 \ne 0 \implies x \ne -1$.
Значит, при $x \leqslant 0$ область определения: $(-\infty; -1) \cup (-1; 0]$.
В силу чётности область определения должна быть симметрична относительно нуля, то есть $x \ne 1$.
Для $x > 0$ (при $x \ne 1$):
$$
f(x) = f(-x) = \frac{1}{-x + 1} = \frac{1}{1 - x}
$$
Формула функции:
$$
f(x) = \frac{1}{1 - |x|}, \quad x \ne \pm 1
$$
или кусочно:
$$
f(x) = \begin{cases} \frac{1}{x + 1}, & \text{если } x \leqslant 0, \, x \ne -1, \\ \frac{1}{1 - x}, & \text{если } x > 0, \, x \ne 1. \end{cases}
$$
**Построение графика:**
1. График имеет две вертикальные асимптоты $x = -1$ и $x = 1$, а также горизонтальную асимптоту $y = 0$ (ось $Ox$).
2. При $x \leqslant 0$ строим ветви гиперболы:
- на интервале $(-\infty; -1)$: график лежит ниже оси $Ox$, при $x \to -\infty$ стремится к $y = 0$, при $x \to -1^-$ уходит в $-\infty$; контрольная точка: $(-2; -1)$, $(-3; -0{,}5)$;
- на полуинтервале $(-1; 0]$: при $x \to -1^+$ уходит в $+\infty$, в точке $x = 0$ значение $y = 1$.
3. При $x > 0$ график симметричен относительно оси $Oy$:
- на интервале $(0; 1)$: выходит из точки $(0; 1)$ и при $x \to 1^-$ уходит в $+\infty$;
- на луче $(1; +\infty)$: при $x \to 1^+$ уходит в $-\infty$, при $x \to +\infty$ стремится к $y = 0$ снизу; контрольные точки: $(2; -1)$, $(3; -0{,}5)$.