Funkcja opisana jest za pomocą wykresu. W jaki sposób możemy wyznaczyć jej miejsca zerowe?
Przypomnijmy określenie miejsca zerowego.
Miejsce zerowe
Definicja: Miejsce zerowe
Miejscem zerowym funkcji nazywamy argument, dla którego wartość funkcji jest równa zero.
Miejscem zerowym funkcji jest odcięta punktu, w którym wykres tej funkcji przecina oś .
Poniższe przykłady przybliżą nam sposób wyznaczania miejsc zerowych funkcji , korzystając z wykresu tej funkcji.
Przykład 1
Funkcja opisana jest za pomocą wykresu.
Rc3jM30hP8j4Y
Grafika przedstawia poziomą oś x od minus siedmiu do czterech i pionową oś y od minus trzech do trzech. Na płaszczyźnie znajduje się wykresy o następującym kształcie: początek wykresu jest w punkcie początek nawiasu, minus 7,5, minus 2, zamknięcie nawiasu, punkt ten jest zaznaczony zamalowaną kropką. Z tego punktu do punktu początek nawiasu, minus 4,5, 2, zamknięcie nawiasu zaznaczonego niezamalowaną kropką biegnie linia prosta, która przecina oś x w punkcie minus 6. Współrzędne kolejnego punktu to początek nawiasu, minus 4,5, 1, zamknięcie nawiasu, jest on zaznaczony zamalowaną kropką. Z tego punktu do punktu początek nawiasu, minus 1,5 minus 1, zamknięcie nawiasu biegnie linia prosta, która przecina oś x w punkcie minus 3. Punkt początek nawiasu, minus 1,5, minus 1, zamknięcie nawiasu jest zaznaczony zamalowaną kropką. Kolejny punkt wykresu o współrzędnych początek nawiasu, minus 1,5, minus 2, zamknięcie nawiasu jest zaznaczony niezamalowaną kropką stąd linia biegnie poziomo aż do punktu początek nawiasu, 2, minus 2, zamknięcie nawiasu, z tego miejsca biegnie krzywa o kształcie przypominającym ramię paraboli skierowane w dół. Begnie do punktu początek nawiasu, 3, 0, zamknięcie nawiasu, tam zmienia kształt na krzywą przypominająca ramię paraboli skierowane do góry. Ostatni punkt ma współrzędne początek nawiasu, 4, 2, zamknięcie nawiasu i jest zaznaczony zamalowaną kropką. Wykres jest podpisany .
Wyznaczymy jej miejsca zerowe.
Rozwiązanie
W celu wyznaczenia miejsc zerowych funkcjimiejsce zerowe funkcjimiejsc zerowych funkcji odczytajmy z wykresu współrzędne punktów przecięcia wykresu z osią .
Są to punkty: , , .
Miejscami zerowymi funkcji są pierwsze współrzędne punktów wspólnych wykresu funkcji i osi .
Są nimi liczby: , , .
Funkcja ma więc trzy miejsca zerowe: , , .
Przykład 2
Funkcja opisana jest za pomocą wykresu, którego fragment przedstawiony jest na rysunku.
R1G1NeH8OllxE
Ilustracja przedstawia układ współrzędnych z poziomą osią X od minus 6 do 5 oraz z pionową osią Y od minus 4 do trzech. Na wykresie przedstawiono funkcję składającą się z jednej linii ciągłej , która rozpoczyna się w ćwiartce drugiej i biegnie przecinając oś x w punkcie minus 5 do punktu początek nawiasu, minus 3, minus 4, zamknięcie nawiasu, w tym miejscu wykres zmienia bieg i biegnie przez punkt początek nawiasu, minus 2, 0, zamknięcie nawiasu do punktu znajdującego się w drugiej ćwiartce, następnie biegnie przez punkt początek nawiasu, 0, 1, zamknięcie nawiasu i punkt początek nawiasu, 2, 0, zamknięcie nawiasu do punktu początek nawiasu, 4, minus 1, zamknięcie nawiasu. Tutaj wykres zmienia bieg i biegnąc przez punkt początek nawiasu, 5, 0, zamknięcie nawiasu wychodzi w pierwszej ćwiartce poza płaszczyznę układu.
Na podstawie wykresu określimy jej miejsca zerowe.
Rozwiązanie
Odczytajmy z wykresu funkcji współrzędne punktów przecięcia wykresu z osią .
Są to punkty o współrzędnych: , , , .
Miejscami zerowymi funkcjimiejsce zerowe funkcjiMiejscami zerowymi funkcji są pierwsze współrzędne punktów wspólnych wykresu funkcji i osi .
Funkcja ma cztery miejsca zerowe: , , , .
Przykład 3
Funkcja opisana jest za pomocą wykresu.
RdD5UaY1Z4kUf
Ilustracja przedstawia układ współrzędnych z poziomą osią X od minus 6 do 5 oraz z pionową osią Y od minus 1 do sześciu. Na wykresie przedstawiono funkcję , która rozpoczyna się w ćwiartce drugiej i biegnie linią prostą do punktu początek nawiasu, minus 3, 1,5, zamknięcie nawiasu, w tym miejscu wykres zmienia kształt na parabolę o ramionach skierowanych w dół. Wierzchołek paraboli znajduje się w punkcie początek nawiasu, 0, 5, zamknięcie nawiasu. Koniec drugiego ramienia znajduje się w punkcie początek nawiasu, 3, 1,5, zamknięcie nawiasu. W tym punkcie wykres znów przybiera kształt linii prostej i wychodzi w pierwszej ćwiartce poza płaszczyznę układu.
Sprawdzimy, czy funkcja posiada miejsca zerowe.
Rozwiązanie
Wykres funkcji nie ma punktów wspólnych z osią .
Funkcja nie posiada miejsc zerowych.
Przykład 4
Funkcja opisana jest za pomocą wykresu.
RYlIfdsIkezQ0
Grafika przedstawia układ współrzędnych z wyznaczoną osią x od minus 6 do 6 i osią y wyznaczoną od minus 3 do trzech. Na układzie współrzędnych wyznaczono funkcję , ,której przebieg rozpoczyna się w ćwiartce trzeciej w okolicach punktu początek nawiasu, 3,5, minus 3, zamknięcie nawiasu i przebiega w formie łuku do punktu początek nawiasu, minus 2, 0, zamknięcie nawiasu. Od punktu tego do punktu początek nawiasu, 2, 0, zamknięcie nawiasu funkcja przebiega wzdłuż osi x. Od punktu początek nawiasu, 2, 0, zamknięcie nawiasu. funkcja w formie łuku kieruje się ku górnej części grafiki i kończy się w pobliżu punktu początek nawiasu, 3,5, 3, zamknięcie nawiasu.
Ile miejsc zerowych posiada funkcja ?
Rozwiązanie
Część wykresu funkcji pokrywa się z osią .
Stąd wniosek, że dla każdego argumentu , takiego, że funkcja ma wartość równą .
Czyli każda liczba należąca do przedziału obustronnie domkniętego jest miejscem zerowym funkcji .
Funkcja ma nieskończenie wiele miejsc zerowych.
.
Podsumowanie
Jeżeli funkcja opisana jest za pomocą wykresu, to:
funkcja posiada miejsca zerowe wtedy, gdy wykres funkcji ma punkty wspólne z osią ,
funkcja nie posiada miejsc zerowych wtedy, gdy wykres funkcji nie ma punktów wspólnych z osią .
Słownik
miejsce zerowe funkcji
miejsce zerowe funkcji
odcięta punktu, w którym wykres funkcji przecina oś