Opracowanie:
Funkcja kwadratowa

Funkcja kwadratowa

Zweryfikowane

Podane opracowanie zawiera informacje dotyczące funkcji kwadratowej. Znajdziesz tu informację o tym:
W jaki sposób naszkicować wykres funkcji kwadratowej

Odczytać własności funkcji kwadratowej z jej wykres
Wyznaczyć wartość wyróżnika trójmianu kwadratowego
Zapisać funkcję w postaci ogólnej, kanonicznej, iloczynowej
Rozwiązać równanie kwadratowe
Rozwiązać nierówność kwadratową

Zanim rozpoczniemy przypomnijmy, że funkcja kwadratowa to funkcja określona wzorem
gdzie to liczba niebędąca zerem a wykres funkcji kwadratowej nazywamy parabolą.

I. SZKICOWANIE WYKRESU FUNKCJI KWADRATOWEJ

Szkicowanie wykresu funkcji kwadratowej sprowadza się do wykonania kilku kroków:

Krok 1: Wybranie argumentów które należą do dziedziny funkcji f(x) oraz określenie wartości funkcji dla zadanych argumentów. Przeważanie ten krok wiąże się również z naszkicowaniem tabeli w której umieszczamy wybrane argumenty oraz wyznaczone wartości funkcji

Krok 2: Naniesienie punktów do układu współrzędnych oraz wykonanie szkicu paraboli

Przykład: Naszkicuj wykres funkcji określonej wzorem:
a)

Krok 1: Wybieramy argumenty i dla nich określamy wartości funkcji np.: :
Dla


Znaleźliśmy zatem punkt
który należy do wykresu funkcji
Dla


Znaleźliśmy zatem kolejny punkt, punkt
należący do wykresu funkcji
Dla



Dla



Dla



Dla



Dla


Uzyskane dane umieszczamy w tabeli:

Krok 2:Naniesienie punktów do układu współrzędnych oraz naszkicowanie paraboli:

b)

Krok 1:Wybieramy argumenty i dla nich określamy wartości funkcji np.: :
Dla


Znaleźliśmy zatem punkt A(-3,13) który należy do wykresu funkcji

Dla


Znaleźliśmy zatem kolejny punkt, punkt
należący do wykresu funkcji
Dla



Dla



Dla



Dla x=2:


Dla


Uzyskane dane umieszczamy w tabeli:

Krok 2:Naniesienie punktów do układu współrzędnych oraz naszkicowanie paraboli:


Ćwiczenie 1: Naszkicuj wykres funkcji:
a)

b)

c)

Rozwiązania (sporządzone wykresy do powyższych podpunktów ćwiczenia 1 powinny wyglądać następująco):
Ad. a)

Ad. b)

Ad. c)

II OKREŚALNIE WŁASNOŚCI FUNKCJI NAPODSTAWIE JEJ WYKRESU

Poniżej znajduje się kilka wykresów funkcji kwadratowej wraz z określonymi własnościami

Przykłady:

a) Wykres funkcji określonej wzorem:

Dziedzina:

Zbiór wartości:

Miejsca zerowe: oraz

Punkty przecięcia z osiami:
Oś OX:
oraz
Oś OY:

Wierzchołek:

Monotoniczność:
Funkcja
rośnie dla
Funkcja
maleje dla

b) Wykres funkcji określonej wzorem

Dziedzina:

Zbiór wartości:
Miejsca zerowe: oraz
Punkty przecięcia z osiami:
Oś OX:
oraz
Oś OY:

Wierzchołek:

Monotoniczność:
Funkcja
rośnie dla
Funkcja
maleje dla

c) Wykres funkcji określonej wzorem:

Dziedzina:

Zbiór wartości:

Miejsca zerowe: oraz

Punkty przecięcia z osiami:

Oś OX: oraz
Oś OY:

Wierzchołek:

Monotoniczność:
Funkcja
rośnie dla
Funkcja
maleje dla

d) Wykres funkcji określonej wzorem

Dziedzina:

Zbiór wartości:

Miejsca zerowe:

Punkty przecięcia z osiami:
Oś OX:

Oś OY:

Wierzchołek:

Monotoniczność:
Funkcja
rośnie dla
Funkcja
maleje dla

e) Wykres funkcji określonej wzorem:

Dziedzina:

Zbiór wartości:

Miejsca zerowe: oraz

Punkty przecięcia z osiami:
Oś OX:
oraz
Oś OY:

Wierzchołek:

Monotoniczność:
Funkcja
rośnie dla
Funkcja
maleje dla

III. WYZNACZANIE WARTOŚCI WYRÓŻNIKA TRÓJMAINU KWADRATOWEGO

Wartość wyróżnika trójmianu kwadratowego wyznaczamy korzystając ze wzoru gdzie to współczynniki występujące we wzorze funkcji kwadratowej zapisanej w postaci ogólnej tzn.

Przykład: Wyznacz wartość wyróżnika trójmianu kwadratowego funkcji gdy jest ona dana wzorem:
a)


b)


c)


d)


=

IV. POSTACIE FUNKCJI KWADRATOWEJ

Funkcje kwadratową możemy zapisać w:

postaci ogólnej:

postaci kanonicznej: gdzie oraz

oraz w przypadku gdy wyznaczony wyróżnik trójmianu kwadratowego jest liczbą większą bądź równą zero w postaci iloczynowej o czym informuje nas poniższa tabela.

liczby oraz (które nazywamy pierwiastkami równania kwadratowego) wyznaczamy z następujących wzorów:

Przykład. Zapisz funkcję
a) w postaci kanonicznej
b) w postaci iloczynowej (jeśli taka postać istnieje)

Ad. a)

Dla podanej funkcji

Wyznaczmy wyróżnik trójmianu kwadratowego:

Czyli funkcja zapisana w postaci kanonicznej przyjmuje postać:

Ad. b)

Wartość wyróżnika trójmianu kwadratowego jest liczbą większą od zera więc postać iloczynowa istnieje i dana jest wzorem:

wyznaczmy liczby oraz :

Przykład: Zapisz funkcję
a) w postaci ogólnej
b) w postaci iloczynowej (jeśli taka postać istnieje).

Ad. a)
Zauważmy, że:

wtedy funkcji f(x) zapisana w postaci ogólnej dana jest wzorem:

Ad. b)

Uwaga: Jeśli zapisaliśmy już funkcję f(x) w postaci ogólnej możemy sprawdzić czy postać iloczynowa funkcji kwadratowej istnieje. Tak samo jak w poprzednim przykładzie wypisujemy współczynniki oraz wyznaczamy wyróżnik trójmianu kwadratowego:


Tym razem jednak zauważmy, że wyróżnik trójmianu kwadratowego jest liczbą ujemną zatem podana funkcja nie posiada postaci iloczynowej.

Przykład:
Zapisz funkcję
a) w postaci ogólnej
b) w postaci kanonicznej

Ad. a)
Zauważmy, że:

wtedy funkcji f(x) zapisana w postaci ogólnej dana jest wzorem:

Ad. b) Jeśli zapisaliśmy już funkcję f(x) w postaci ogólnej możemy zapisać funkcję f(x) w postaci kanonicznej postępując w taki sam sposób jak w poprzednich przykładach:






Uwaga 1: Liczbę
możemy wyznaczyć stosując wzór

Uwaga 2: Jeśli > to możemy wyznaczyć stosując wzór:

Uwaga 3: Parabola ma wierzchołek paraboli w punkcie o pierwszej współrzędnej i drugiej współrzędnej tj.


Ćwiczenie: Wyznacz wierzchołek podanej funkcji kwadratowej:
a)
Rozwiązanie:
Wykorzystując wzór skróconego mnożenia


czyli:

b)
Rozwiązanie:



czyli:

c)

Rozwiązanie:




czyli:

d)

Rozwiązanie:
Zauważ, że podana funkcja została podana w postaci kanonicznej
wiec oraz stąd

V. RÓWNANIA KWADRATOWE
Rozwiązanie równania kwadratowego polega na wyznaczeniu wszystkich liczb, które spełniają dane równanie. Równanie kwadratowe może mieć dwa rozwiązania (jeśli: >0), jedno rozwiązanie (jeśli: ) lub może nie posiadać rozwiązań (jeśli : <0).

Poniżej prezentujemy przykłady w których przy rozwiązywaniu rozwiązań równań kwadratowych wykorzystujemy wyróżnik trójmianu kwadratowego.

a)

Podane równanie posiada dwa rozwiązania oraz

b)

Podane równanie posiada jedno rozwiązanie

c)

Podane równanie posiada dwa rozwiązania oraz

d)

Podane równanie posiada dwa rozwiązania x=-24 oraz x=3

e)

Podane równanie nie posiada rozwiązania

VI. NIERÓWNOŚCI KWADRATOWE

Przypomnijmy, że rozwiązywania nierówności kwadratowej sprowadza się do wykonania trzech kroków:
Wszystkie wyrazy przenosimy na lewą stronę nierówności, tak aby po prawej została liczba zero,
Lewą stronę nierówności traktujemy jako wzór funkcji kwadratowej i wyznaczamy miejsca zerowe tej funkcji kwadratowej (o ile istnieją)
Szkicujemy wykres uzyskanej funkcji oraz odczytujemy z wykresu rozwiązanie nierówności.

Matura maj 2021 (źródło: 2021 – CKE):
<
Krok 1: Podaną nierówność sprowadzamy do postaci:

<0 Krok 2: Wyznaczamy wartość pierwiastków:

Krok 3: Zaznaczamy na osi uzyskane pierwiastki oraz wybieramy obszar znajdujący się pod osią

Odpowiedź: Rozwiązaniem podanej nierówności jest przedział

b) > próbna matura marzec 2021 CKE

Krok 1: Przekształcamy nierówność do postaci >0

>

>

>

Krok 2: Wyznaczamy pierwiastki:

Krok 3: Zaznaczamy na osi uzyskane pierwiastki oraz wybieramy obszar znajdujący się nad osią

Formułujemy odpowiedz:

Odpowiedź: Rozwiązaniem podanej nierówności jest przedział

c)
Krok 1:



Krok 2:





Krok 3:

Odpowiedź: Rozwiązaniem podanej nierówności jest przedział

d) >
Krok 1:
>
>0
>0
>0
Krok 2:




Krok 3:

Odpowiedź: Rozwiązaniem podanej nierówności jest przedział:

Powyższe zadanie zostało zweryfikowane przez nauczyciela
To top