Как устроен построитель графиков
Инструмент для построения графиков — это блок «Построитель графиков» с пятью кнопками выбора функции в шапке, клетчатым полем с осями координат посередине и ползунками коэффициентов под полем.
Кнопки в шапке подписаны формулами: «y = kx + b», «y = ax² + bx + c», «y = k / x», «y = a√x» и «y = a|x − m| + n». Нажатая кнопка выделена, и под полем появляются ползунки именно её коэффициентов. Поле — это координатная плоскость в клетку: одна клетка равна единице, на осях подписаны , , начало координат 0 и единичные отрезки. По горизонтали видно примерно от до , по вертикали — от до .
Под ползунками две строки. В первой — формула с текущими коэффициентами, например «y = 1x² − 2x − 3». Во второй — подсказка о главном свойстве графика: для параболы это вершина, дискриминант и корни, для прямой — точки пересечения с осями, для гиперболы — четверти, в которых лежат ветви. Числа в подсказке округлены до сотых и записаны через запятую.
На этой странице построитель открывается на параболе . Подсказка сразу показывает: вершина , , корни и . Это удобная стартовая точка: все характерные элементы параболы помещаются в окне. Проверить вершину можно и через теорему Виета: сумма корней равна , а абсцисса вершины — их среднее арифметическое, .
Пять функций и диапазоны ползунков
Для построения графиков доступны 5 функций из школьной программы 7–9 классов, которые изучаются по учебнику Макарычева: у каждой свои коэффициенты, а у каждого ползунка — свой диапазон и шаг.
| Функция | Ползунки: диапазон и шаг | Что пишет подсказка |
| от −5 до 5 с шагом 0,5; от −8 до 8 с шагом 1 | пересечение с осью и с осью | |
| от −3 до 3 с шагом 0,5; и от −8 до 8 с шагом 1 | вершина, дискриминант, корни или «корней нет» | |
| от −8 до 8 с шагом 1 | в каких четвертях ветви | |
| от −3 до 3 с шагом 0,5 | область определения | |
| от −3 до 3 с шагом 0,5; и от −6 до 6 с шагом 1 | вершина «уголка» |
Ползунок можно поставить и на ноль — построитель не запрещает вырожденные случаи, а честно о них сообщает. При в квадратичной функции подсказка напишет «a = 0 — это прямая», при в обратной пропорциональности — «k = 0 — не гипербола». Построение графиков в таких крайних случаях полезно посмотреть хотя бы раз: они часто встречаются в вопросах «при каком значении коэффициента…».
Парабола: три опыта с ползунками
Чтобы понять параболу, достаточно трёх опытов построения графиков: поменять знак , сдвинуть и покрутить — и каждый раз сверять картинку с подсказкой о вершине и корнях.
Опыт первый — знак старшего коэффициента. Переведите с 1 на −1, не трогая остальное. Ветви повернутся вниз, а подсказка покажет для вершину и , то есть корней нет. Проверка по формуле: , . Вершина ниже оси, ветви вниз — пересечений с осью быть не может, и дискриминант это подтверждает.
Опыт второй — свободный член. Верните и поднимайте от −3 вверх. Парабола сдвигается вертикально, точка пересечения с осью — это всегда . При получится : дискриминант равен нулю, и подсказка пишет один корень — 1. Парабола касается оси, это полный квадрат .
Опыт третий — коэффициент . Он двигает вершину и по горизонтали, и по вертикали одновременно, но не меняет форму и направление ветвей. Внимательно следите за знаком: при и вершина справа от оси , при — слева. Именно эта связь проверяется в заданиях на соответствие графиков и знаков коэффициентов: по спецификации ФИПИ это задание 11 ОГЭ. Теория с выводом формулы вершины — в статье о квадратичной функции и параболе[1].
Миф: «график модуля — это та же парабола, только острая». Это неверно: график состоит из двух лучей с общей вершиной, у него нет плавного изгиба. Построитель это наглядно показывает — сравните «уголок» и параболу с той же вершиной.
Прямая, гипербола, корень и модуль
Остальные четыре функции проще параболы, но у каждой есть деталь, которую удобно проверить ползунком: точки пересечения у прямой, четверти у гиперболы, область определения у корня и вершина у модуля.
Прямая . Поставьте и : подсказка покажет пересечение с в точке и с в точке , ведь . При прямая горизонтальна и с осью не пересекается, если — подсказка тогда пишет только точку на . Подробнее о наклоне — в статье про линейную функцию и угловой коэффициент.
Гипербола . При ветви лежат в I и III четвертях, при — во II и IV. Чем больше , тем дальше ветви от начала координат. Точка не входит в область определения, поэтому график разрывается. В учебнике алгебры для 8 класса эту кривую называют гиперболой, а саму функцию — обратной пропорциональностью.
Корень . График начинается в начале координат и идёт только вправо — при функция не определена. При отрицательном ветвь уходит вниз. Модуль : по умолчанию , вершина «уголка» в точке , нули функции и .
Построение графиков для заданий ОГЭ и ЕГЭ
Если использовать инструмент как проверку, а не как источник ответа, он закрывает три экзаменационных сюжета: задание 11 ОГЭ, задание 22 ОГЭ и задание 12 профильного ЕГЭ.
- Задание 11 ОГЭ. Загадайте знаки коэффициентов, например , , нарисуйте параболу от руки, затем выставьте коэффициенты и сравните. Повторите 10 раз с разными знаками — соответствие «график — формула» начнёт читаться с первого взгляда.
- Задание 22 ОГЭ. Постройте график на бумаге по точкам, а экран используйте только для проверки формы и вершины. Особенно полезно для функций с модулем — ошибиться с вершиной там легче всего.
- Задание 12 профиля. Поставьте прямую или параболу, перерисуйте её на клетчатый лист, закройте экран и восстановите коэффициенты по двум-трём точкам. Потом сравните с экраном.
Такой порядок — сначала самостоятельный ответ, потом проверка — важнее самого инструмента. Набор функций соответствует тому, что кодификатор ОГЭ относит к разделу о функциях и графиках[2]. Разбор номера с соответствием графиков и формул — на странице о задании 11 ОГЭ про графики функций.
Миф: «если научиться пользоваться построителем, задание 22 ОГЭ решится само». Не подтверждается: на экзамене электронные устройства запрещены, график строят от руки в бланке и обосновывают решение. Инструмент не заменяет этот навык, а только помогает проверить себя на тренировке.
Ограничения инструмента
Инструмент рисует только 5 заданных семейств функций, по одному графику за раз, с фиксированным окном; произвольную формулу ввести нельзя.
Поэтому здесь нельзя построить, например, со сдвигом гиперболы, кусочно-заданную функцию или две функции одновременно, чтобы найти точки пересечения. Для параболы нет формы с вершиной — вершина получается только через и . Коэффициенты меняются с шагом 0,5 или 1, поэтому дробные значения вроде недоступны. Окно не масштабируется: если вершина уходит дальше , её не видно, хотя строка под полем всё равно показывает координаты.
Для задач с параметром и кусочными функциями лучше рисовать на бумаге — это и есть экзаменационный навык. Подход к таким задачам разобран отдельно в статье о кусочно-заданных функциях в задании 22.
Когда этот инструмент не подходит
Не каждая задача про графики решается на экране — иногда инструмент только отвлекает от того, что нужно на экзамене.
- Если нужно построить график из 2–3 кусков с разными формулами, экран не подходит: он рисует одну функцию целиком.
- Если задача требует найти точки пересечения 2 графиков, их придётся считать аналитически — второй график на поле не добавить.
- Если коэффициент дробный, например или 0,25, выставить его с шагом 0,5 не получится.
- Если до экзамена меньше 2 недель, а график в задании 22 ни разу не строился от руки, время лучше отдать бумаге и разбору критериев.
Чего делать нельзя
Нельзя превращать экран в источник готовых ответов: польза от него появляется, только когда вы сначала думаете сами.
- Нельзя сразу двигать регуляторы, не сделав прогноз: без предсказания «куда пойдут ветви» навык не формируется.
- Нельзя переносить на экзамен привычку «посмотреть на экран» — в аудитории разрешены только линейка и справочные материалы.
- Не следует доверять глазу в вопросе о корнях: точное значение даёт вычисление, а не пересечение линий на клетках.
- Не следует путать у прямой и у параболы: в прямой это точка на оси , в параболе за неё отвечает .
- Не стоит решать задачи с параметром только по картинке: в задании 19 профиля нужно обоснование, а не рисунок.
Источники
[1] Макарычев Ю. Н., Миндюк Н. Г., Нешков К. И., Суворова С. Б. Алгебра. 9 класс. — М.: Просвещение.
[2] ФИПИ. Кодификатор проверяемых требований к результатам освоения основной образовательной программы основного общего образования и элементов содержания для проведения ОГЭ по математике (проект, 2027). — М.: ФИПИ, 2026.
[3] Макарычев Ю. Н., Миндюк Н. Г., Нешков К. И., Суворова С. Б. Алгебра. 8 класс. — М.: Просвещение.
[4] Колмогоров А. Н., Абрамов А. М., Дудницын Ю. П. и др. Алгебра и начала математического анализа. 10–11 классы. — М.: Просвещение.
Вопросы и ответы
Можно ли ввести свою формулу для построения графиков?
Нет, доступны только 5 семейств функций с регулируемыми коэффициентами. Это сделано намеренно: так видно, как каждый коэффициент меняет график.
Почему корни показаны с округлением?
Корни квадратного уравнения бывают иррациональными, например . Строка под полем показывает их до сотых, а точное значение нужно найти по формуле корней.
Сколько единиц видно на поле?
Одна клетка — одна единица; по горизонтали примерно от −12 до 12, по вертикали от −7 до 7. Окно не масштабируется.
Подходит ли инструмент для 7–8 класса?
Да: прямая и гипербола изучаются в 7–8 классах по учебнику Макарычева[3], парабола — в 8–9. Регуляторы помогают понять смысл коэффициентов до экзаменационных задач.
Есть ли здесь графики синуса и логарифма?
Нет. Тригонометрические и показательные функции этот инструмент не рисует; для синуса и косинуса на сайте есть тригонометрический круг.
Сохраняются ли выбранные коэффициенты?
В пределах страницы — да: при переключении между функциями коэффициенты каждой запоминаются. После перезагрузки страницы всё возвращается к исходным значениям.