background image

 

 

 

 

 

 

  

 

Materiały  przygotowane  w  ramach  projektu  „Uruchomienie 
unikatowego  kierunku  studiów  Informatyka  Stosowana  odpowiedzią 
na zapotrzebowanie rynku pracy” ze środków Programu Operacyjnego 
Kapitał  Ludzki  współfinansowanego  ze  środków  Europejskiego 
Funduszu Społecznego nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-011/09-00 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Wprowadzenie do matematyki 

 
 
 
 

Materiały do zajęć (3, 4): 

 
 

Funkcje elementarne. 

 
 
 
 
 

 

Funkcja kwadratowa. 

 
 

background image

Materiały pomocnicze dla studentów  

Wprowadzenie do matematyki 

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

40 

4.  Funkcja kwadratowa.

 

 

 

 

Wykresem  funkcji  kwadratowej  jest  parabola  o  równaniu 

c

bx

ax

y

2

c

b

a

,

,

R i 

0

a

. Wyróżnikiem trójmianu kwadratowego nazywamy liczbę: 

ac

b

4

2

Współrzędne wierzchołka paraboli: 

)

,

q

p

W

, gdzie 

)

(

4

,

2

p

f

a

q

a

b

p

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 

 

 

 

Przedziały monotoniczności funkcji kwadratowej zależą od znaku współczynnika  

 

dla 

0

a

 funkcja jest malejąca w przedziale 

)

,

(

p



 i rosnąca w przedziale 

)

,

(

p

 

dla 

0

a

 funkcja jest rosnąca w przedziale 

)

,

(

p



 i malejąca w przedziale 

)

,

(

p

 
 
 
 

a<0 
Δ<0 

– – – 

x

a<0 
Δ=0 

– – – 

– – – 

– – 

x

x

a<0 
Δ>0 

+ + + 

– – – 

– – – 

a>0 
Δ<0 

+ + + 

x

a>0 
Δ=0 

+ + + 

+ + + 

+ + 

x

x

a>0 
Δ>0 

+ + + 

+ + + 

– – – 

Definicja.  
Funkcją kwadratową (trójmianem kwadratowym) nazywamy funkcję postaci:  

c

bx

ax

x

f

2

)

(

R

c

b,

},

0

{

\

R

R

 
 

background image

Materiały pomocnicze dla studentów  

Wprowadzenie do matematyki 

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

41 

 

 
Przykład.  
Narysować wykresy funkcji:  
a) 

3

2

)

(

2

x

x

x

f

,  

b) 

3

5

2

)

(

2

x

x

x

f

,  

c) 

x

x

x

f

3

2

1

)

(

2

,  

d) 

1

3

)

(

2

x

x

f

.  

Wyznaczyć miejsca zerowe i podać zbiór wartości. 
 

 

 
 
 
 
 

 

 
Przykład.  
Wyznaczyć  współczynniki 

b

  i    trójmianu  kwadratowego 

c

bx

x

x

f

2

)

(

  wiedząc,  że 

jego miejsca zerowe 

2

1

x

x

 spełniają warunki: 

24

,

6

2

1

1

x

x

x

.  

 
Rozwiązanie: 
 
 

Miejsca  zerowe  funkcji  kwadratowej  są  rozwiązaniami  równania 

0

2

c

bx

ax

  i  ich 

ilość zależy od znaku wyróżnika trójmianu kwadratowego: 

 

dla 

0

 są dwa miejsca zerowe: 

a

b

x

2

1

a

b

x

2

2

 

dla 

0

 jest jedno miejsce zerowe: 

a

b

p

x

2

0

 

dla 

0

 miejsca zerowe nie istnieją. 

Różne postacie trójmianu kwadratowego: 
niech 

R

c

b,

},

0

{

\

R

R

 

postać ogólna

c

bx

ax

x

f

2

)

(

 

postać kanoniczna: 

q

p

x

a

x

f

2

)

(

)

(

 

postać iloczynowa (tylko dla 

)

0

dla 

0

)

)(

(

)

(

2

1

x

x

x

x

a

x

f

, gdzie 

a

b

x

2

1

a

b

x

2

2

dla 

0

2

)

(

)

(

p

x

a

x

f

 

Wzory Viete’a. 
Jeśli równanie 

0

2

c

bx

ax

 

)

0

(

a

 ma dwa rozwiązania (

)

,

2

1

x

x

, to: 

a

b

x

x

2

1

 oraz 

a

c

x

x

2

1

background image

Materiały pomocnicze dla studentów  

Wprowadzenie do matematyki 

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

42 

Zadania 

 
zad. 1)  Funkcja   określona jest wzorem 

3

2

)

(

2

x

x

x

f

 

a)  określić zbiór wartości funkcji  
b)  określić jej przedziały monotoniczności, 
c)  znaleźć najmniejszą i największą wartość funkcji   w przedziale 

2

,

3

d)  zapisać wzór funkcji   w postaci kanonicznej i iloczynowej (o ile jest to 

możliwe). 

 
zad. 2)  Rozwiązać równania: 

a) 

0

9

4

2

x

b) 

0

7

2

2

x

x

c) 

0

5

3

2

x

x

 
zad. 3)  Rozwiązać nierówności: 

a) 

0

16

2

x

b) 

0

9

12

4

2

x

x

c) 

0

3

2

2

x

x

 
zad. 4)  Funkcje 

  i    określone  są  wzorami 

c

x

x

x

f

6

2

)

(

2

  i 

25

)

(

2

bx

x

x

g

Funkcja 

 ma jedno miejsce zerowe, zaś funkcja   osiąga największą wartość dla 

argumentu 

5

.  Wyznaczyć  współczynniki 

b

  i    oraz  rozwiązać  nierówność 

0

)

(

4

)

(

x

g

x

f

 
zad. 5)  Dane jest równanie 

0

1

7

1

2

2

m

m

x

m

x

m

 z niewiadomą  . Sporządzić 

wykres  funkcji 

)

(m

f

m

,  gdzie 

)

(m

f

  oznacza  liczbę  pierwiastków  danego 

równania.

 

 

 

zad. 6)  Dla jakich wartości parametru  równanie 

0

2

2

2

p

x

px

 ma dwa pierwiastki 

mniejsze od  1 ? 

 
zad. 7)  Wyznaczyć 

te 

wartości 

parametru 

dla 

których 

nierówność 

0

1

2

2

2

x

p

x

p

x

 nie ma rozwiązań. 

 
 

background image

Materiały pomocnicze dla studentów  

Wprowadzenie do matematyki 

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

43 

Zadania do samodzielnego rozwiązania 

 
zad. 1) Wyznaczyć miejsca zerowe funkcji:  

a) 

5

3

2

)

(

2

x

x

x

f

,  

b) 

x

x

x

f

2

6

)

(

,  

c) 

1

9

)

(

2

x

x

f

,  

d) 

32

2

)

(

2

x

x

f

 
Odpowiedź:  

a) 

}

1

;

5

,

2

{

x

,  

b) 



0

,

6

1

x

,  

c) 



3

1

,

3

1

x

,  

d) 

x

 
zad. 2) Zapisać  wzór  funkcji  f  w  postaci  kanonicznej  i  iloczynowej  (o  ile  jest  to  możliwe), 

wyznaczyć jej miejsca zerowe oraz podać współrzędne wierzchołka paraboli: 

a) 

3

2

)

(

2

x

x

x

f

,  

b) 

3

8

2

)

(

2

x

x

x

f

,  

c) 

x

x

x

f

3

2

1

)

(

2

,  

d) 

1

3

)

(

2

x

x

f

 
Odpowiedź:  

a) 

2

)

1

(

)

(

2

x

x

f

)

2

,

1

(

W

, barak miejsc zerowych, 

b) 

)

5

,

2

(

W

; postać kanoniczna: 

5

)

2

(

2

)

(

2

x

x

f

, miejsca zerowe: 

2

10

4

1

x

 

oraz 

2

10

4

2

x

; postać iloczynowa: 

)

(x

f









2

10

4

2

10

4

x

x

c)  Postać iloczynowa:

)

6

(

2

1

)

(

x

x

x

f

; miejsca zerowe: 

0

x

 oraz 

6

x

)

5

,

4

;

3

(

W

; postać kanoniczna: 

5

,

4

)

3

(

5

,

0

)

(

2

x

x

f

,  

d) 

)

1

,

0

(

W

; postać kanoniczna: 

1

3

)

(

2

x

x

f

; brak miejsc zerowych. 

  
zad. 3) Określić  zbiór  wartości  oraz  przedziały  monotoniczności  funkcji  f  określonej 

wzorem: 
a) 

5

2

)

(

2

x

x

f

,  

b) 

15

8

)

(

2

x

x

x

f

,  

c) 

4

)

1

(

2

)

(

2

x

x

f

 
 

background image

Materiały pomocnicze dla studentów  

Wprowadzenie do matematyki 

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

44 

Odpowiedź: 

a) 

)

0

,

(

1



f

D

;  funkcja  jest  rosnąca  w przedziale 

)

0

,

(



  i  malejąca  w  przedziale 

)

,

0

(

,  

b) 

]

1

,

(

1



f

D

; funkcja jest rosnąca dla 

)

4

,

(



x

 i malejąca dla 

)

,

4

(

x

,  

c) 

)

,

4

[

1

f

D

,  funkcja  jest  rosnąca  w  przedziale 

)

,

1

(

  i  malejąca  w  przedziale 

)

1

,

(



 
zad. 4) Podać wzór funkcji kwadratowej w postaci ogólnej wiedząc, że  

k

m

x

x

f

2

)

(

)

(

 

oraz dla argumentu 3 funkcja osiąga wartość największą równą 4. 

 
Odpowiedź:  

5

6

)

(

2

x

x

x

f

 
zad. 5) Wyznaczyć najmniejszą i największą wartość funkcji f w podanym przedziale: 

a) 

]

3

,

0

[

,

5

2

)

(

2

x

x

x

x

f

,  

b) 

]

1

,

2

[

,

2

)

(

2

x

x

x

f

,  

c) 

]

3

,

1

[

,

3

)

(

2

x

x

x

x

f

 
Odpowiedź: 

a) 

6

)

1

(

max

f

f

2

)

3

(

min

f

f

,  

b) 

2

)

2

(

max

f

f

1

)

1

(

min

f

f

,  

c) 

0

)

3

(

max

f

f

4

9

2

3

min

f

f

.  

  

zad. 6) Wyznaczyć  współczynniki 

b

  i    trójmianu  kwadratowego 

c

bx

x

x

f

2

)

(

 

wiedząc, że jego miejsca zerowe 

2

1

x

x

 spełniają warunki:  

a) 

6

,

3

2

1

2

x

x

x

,  

b) 

5

,

1

,

5

,

2

2

1

2

x

x

x

 
Odpowiedź:  

a) 

,

6

1

c

b

 

b) 

.

10

5

,

1

c

b

 

 
zad. 7) Rozwiązać równania:  

a) 

0

12

5

2

2

x

x

,  

b) 

0

15

5

2

x

x

,  

c) 

0

2

1

3

1

2

x

x

 

background image

Materiały pomocnicze dla studentów  

Wprowadzenie do matematyki 

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

45 

Odpowiedź:  

a) 

5

,

1

4

2

x

x

,  

b)  brak rozwiązań,  

c) 

2

3

,

0

x

 
zad. 8) Rozwiązać nierówności:  

a) 

0

2

2

1

2

x

x

,  

b) 

0

3

2

2

x

x

,  

c) 

0

1

4

4

2

x

x

,  

d) 

0

49

14

2

x

x

,  

e) 

0

1

5

2

x

 
Odpowiedź: 

a) 

]

4

,

0

[

x

b) 

)

,

1

(

)

3

,

(



x

,  

c) 

}

5

,

0

{

x

,  

d) 

}

7

{

\

R

x

 

e) 

R

x

. 

 
zad. 9)  Wyznaczyć  współczynniki    i 

b

  trójmianu  kwadratowego 

10

)

(

2

bx

ax

x

f

 

wiedząc, że do jego wykresu należy punkt 

)

6

,

1

(

, a jednym z jego miejsc zerowych 

jest liczba 2. Dla jakich argumentów funkcja 

 przyjmuje wartości dodatnie? 

 
Odpowiedź:  

3

,

1

b

a

; funkcja przyjmuje wartości dodatnie dla 

)

2

,

5

(

x

 
zad. 10) Dana  jest  funkcja 

1

)

(

2

mx

mx

x

f

.  Wyznaczyć  wszystkie  wartości 

R,  dla 

których:  
a)  funkcja 

 przyjmuje tylko wartości ujemne,  

b)  zbiorem wartości funkcji 

 jest przedział 

)

,

3

[

 
Odpowiedź: 

a) 

)

0

,

4

(

m

,   

b) 

}

8

{

m