Для построения графиков функций ( y = 3^x ) и ( y = \left(\frac{1}{3}\right)^x ), рассмотрим каждую функцию отдельно.
1. График функции ( y = 3^x )
Функция ( y = 3^x ) является экспоненциальной функцией, где основание экспоненты больше 1. Давайте исследуем её свойства:
- Область определения: ( x \in (-\infty, \infty) ). Функция определена для всех действительных чисел ( x ).
- Область значений: ( y > 0 ). Так как ( 3^x ) всегда положительно.
- Пересечение с осями:
- С осью ( y ): при ( x = 0 ), ( y = 3^0 = 1 ). Значит, точка пересечения с осью ( y ) — (0, 1).
- С осью ( x ): нет пересечений, так как ( y = 3^x ) никогда не равен нулю.
- Поведение на бесконечности:
- При ( x \to \infty ), ( y \to \infty ).
- При ( x \to -\infty ), ( y \to 0 ) (но не достигает нуля).
Теперь построим график:
- Начнем с точки (0, 1).
- Для ( x > 0 ), ( y ) быстро возрастает. Например, при ( x = 1 ), ( y = 3 ); при ( x = 2 ), ( y = 9 ).
- Для ( x < 0 ), ( y ) убывает к 0. Например, при ( x = -1 ), ( y = \frac{1}{3} ); при ( x = -2 ), ( y = \frac{1}{9} ).
График функции ( y = 3^x ) будет выглядеть как возрастающая кривая, стремящаяся к 0 при ( x \to -\infty ) и стремящаяся к бесконечности при ( x \to \infty ).
2. График функции ( y = \left(\frac{1}{3}\right)^x )
Функция ( y = \left(\frac{1}{3}\right)^x ) также является экспоненциальной, но с основанием между 0 и 1. Исследуем её свойства:
- Область определения: ( x \in (-\infty, \infty) ). Функция определена для всех действительных чисел ( x ).
- Область значений: ( y > 0 ). Так как ( \left(\frac{1}{3}\right)^x ) всегда положительно.
- Пересечение с осями:
- С осью ( y ): при ( x = 0 ), ( y = \left(\frac{1}{3}\right)^0 = 1 ). Значит, точка пересечения с осью ( y ) — (0, 1).
- С осью ( x ): нет пересечений, так как ( y = \left(\frac{1}{3}\right)^x ) никогда не равен нулю.
- Поведение на бесконечности:
- При ( x \to \infty ), ( y \to 0 ) (но не достигает нуля).
- При ( x \to -\infty ), ( y \to \infty ).
Теперь построим график:
- Начнем с точки (0, 1).
- Для ( x > 0 ), ( y ) убывает к 0. Например, при ( x = 1 ), ( y = \frac{1}{3} ); при ( x = 2 ), ( y = \frac{1}{9} ).
- Для ( x < 0 ), ( y ) возрастает. Например, при ( x = -1 ), ( y = 3 ); при ( x = -2 ), ( y = 9 ).
График функции ( y = \left(\frac{1}{3}\right)^x ) будет выглядеть как убывающая кривая, стремящаяся к бесконечности при ( x \to -\infty ) и стремящаяся к 0 при ( x \to \infty ).
Заключение
Обе функции имеют точки пересечения с осью ( y ) в точке (0, 1), но их графики имеют противоположное направление. График функции ( y = 3^x ) возрастает, а график функции ( y = \left(\frac{1}{3}\right)^x ) убывает.