Кол-во функций:

Как построить график квадратного корня

Описание графика

График функции квадратного корня — это кривая, которая начинается в начале координат (точка 0; 0) и плавно поднимается вправо, постепенно замедляя свой рост. Визуально она напоминает верхнюю половину параболы, повёрнутой набок. Функция определена только для неотрицательных значений аргумента и всегда возвращает неотрицательный результат.

Кривая является монотонно возрастающей: с увеличением x значение функции тоже увеличивается, но всё медленнее. Это свойство называется вогнутостью — график выпуклый вверх на всей области определения.

Формула функции:

$$y = \sqrt{x}$$

Эквивалентная степенная запись:

$$y = x^{\,1/2}$$

Значение переменных

ПеременнаяОписаниеДопустимые значения
xНезависимая переменная (аргумент функции). Подкоренное выражение, значение которого подаётся на вход.x ≥ 0
yЗависимая переменная (значение функции). Результат извлечения квадратного корня из x.y ≥ 0

Связь между переменными: если y = √x, то обратное соотношение — x = y², что подтверждает, что квадратный корень является обратной функцией к параболе при y ≥ 0.

Область определения

Квадратный корень определён только для неотрицательных чисел, поскольку в множестве действительных чисел невозможно извлечь корень из отрицательного значения.

$$D(f) = [0;\; +\infty)$$

Иными словами, аргумент x может принимать любое значение от нуля (включительно) до бесконечности. При x < 0 функция не существует в области действительных чисел.

Область значений

Поскольку квадратный корень из неотрицательного числа всегда неотрицателен, область значений совпадает по структуре с областью определения:

$$E(f) = [0;\; +\infty)$$

Минимальное значение функции равно нулю (при x = 0), а верхней границы не существует — функция неограниченно возрастает.

Максимум и минимум функции

Глобальный минимум

Функция достигает своего наименьшего значения в начале области определения:

$$f_{\min} = f(0) = \sqrt{0} = 0$$

Глобальный максимум

Глобального максимума не существует. Функция является монотонно возрастающей и стремится к бесконечности:

$$\lim_{x \to +\infty} \sqrt{x} = +\infty$$

Локальные экстремумы

Локальных максимумов и минимумов нет, так как функция строго возрастает на всей области определения — у неё нет точек перегиба направления роста.

Производная функции квадратного корня

Производная показывает скорость изменения функции. Для квадратного корня она вычисляется по правилу дифференцирования степенной функции:

$$\frac{d}{dx}\,\sqrt{x} = \frac{1}{2\sqrt{x}}$$

Вывод через степенную запись

Представим функцию в степенной форме и применим стандартное правило:

$$\frac{d}{dx}\,x^{1/2} = \frac{1}{2}\,x^{-1/2} = \frac{1}{2\sqrt{x}}$$

Свойства производной

  • Производная определена при x > 0 (в нуле производная не существует — касательная вертикальна).
  • Производная всегда положительна: 1 / (2√x) > 0, что подтверждает монотонное возрастание.
  • С ростом x производная убывает — скорость роста функции замедляется.

Первообразная (интеграл) функции квадратного корня

Неопределённый интеграл квадратного корня находится по формуле интегрирования степенной функции:

$$\int \sqrt{x}\;dx = \frac{2}{3}\,x^{3/2} + C$$

Вывод

Запишем подынтегральное выражение в степенной форме и применим правило:

$$\int x^{1/2}\;dx = \frac{x^{1/2 + 1}}{1/2 + 1} + C = \frac{x^{3/2}}{3/2} + C = \frac{2}{3}\,x^{3/2} + C$$

Здесь C — произвольная постоянная интегрирования. Результат можно также записать как (2/3) · x · √x + C.

Пример: таблица значений функции квадратного корня

Рассмотрим конкретные значения функции y = √x для наглядного понимания того, как ведёт себя график. Ниже приведена таблица с характерными точками:

xy = √xВычисление
00√0 = 0
0.250.5√0.25 = 0.5
11√1 = 1
2≈ 1.414√2 ≈ 1.414
42√4 = 2
93√9 = 3
164√16 = 4
255√25 = 5
10010√100 = 10

Как читать таблицу

Обратите внимание на закономерность: чтобы значение функции увеличилось вдвое (например, с 1 до 2), аргумент должен увеличиться в четыре раза (с 1 до 4). Это наглядно демонстрирует замедление роста квадратного корня.

Пример вычисления

Найдём значение функции при x = 50:

$$y = \sqrt{50} = \sqrt{25 \cdot 2} = 5\sqrt{2} \approx 7.071$$

Ключевые свойства — сводная таблица

СвойствоЗначение
Формулаy = √x
Область определения[0; +∞)
Область значений[0; +∞)
МонотонностьВозрастает на всей области определения
Минимумy = 0 при x = 0
МаксимумНе существует (стремится к +∞)
Производная1 / (2√x)
Первообразная(2/3) · x^(3/2) + C
ЧётностьНе является ни чётной, ни нечётной
Обратная функцияy = x² (при x ≥ 0)