Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki
Już wiesz

Funkcję określoną na zbiorze wzorem fx=ax2+bx+c, gdzie a,b,c oraz a0 nazywamy funkcją kwadratową.

Wykres funkcjiwykres funkcjiWykres funkcji kwadratowej  to parabola.

Jeżeli fx=ax2+bx+c, to:

  • dla a>0 ramiona paraboli, będącej wykresem funkcji f skierowane są do góry,

  • dla a<0 ramiona paraboli, będącej wykresem funkcji f skierowane są do dołu.

Wykres  funkcji kwadratowej f możemy przekształcać.

  • g ( x ) = f ( x p ) -wykres funkcji g otrzymano w wyniku   przesunięcia wykresu funkcji f wzdłuż osi X układu współrzędnych o p jednostek w prawo dla p>0 lub p jednostek w lewo dla p<0 (jest to równoważne z przesunięciem paraboli, będącej wykresem funkcji f o wektor o współrzędnych p,0),

  • h ( x ) = f ( x ) + q - wykres funkcji h otrzymano w wyniku   przesunięcia wykresu funkcji f wzdłuż osi Y układu współrzędnych o q jednostek w górę dla q>0 lub q jednostek w dół dla q<0 (jest to równoważne z przesunięciem paraboli, będącej wykresem funkcji f o wektor o współrzędnych 0,q),

  • k ( x ) = f ( x ) - wykres funkcji k otrzymano w  wyniku  odbicia symetrycznego wykresu funkcji f względem osi X układu współrzędnych,

  • m ( x ) = f ( x ) - wykres funkcji m otrzymano w wyniku odbicia  symetrycznego wykresu funkcji f względem osi Y układu współrzędnych.

Przykład 1

Naszkicujemy wykres funkcji f określonej wzorem fx=-x2+2.

Rozwiązanie:

Zauważmy, że zgodnie z opisanymi przekształceniami, wystarczy naszkicować parabolę, będącą wykresem funkcji y=x2, a następnie odbić ten wykres symetrycznie względem osi X układu współrzędnych i przesunąć o 2 jednostki w górę wzdłuż osi Y układu współrzędnych.

RJpqv9nt9C0ke
Ważne!

Przesunięcie paraboli, będącej wykresem funkcji fp jednostek w prawo lub w lewo oraz o q jednostek w górę lub w dół możemy zapisać jako przesunięcie wykresu funkcji f o wektor p,q.

Przykład 2

W celu naszkicowania paraboli, będącej wykresem funkcji f określonej wzorem fx=x+12+3 wystarczy przesunąć wykres funkcji y=x2 o wektor -1,3. Wyznaczymy oś symetrii tej paraboli oraz zbiór wartości podanej funkcji.

RluO4x40X9dYW

Rozwiązanie:

Zauważmy, że osią symetrii naszkicowanej paraboli jest prosta o równaniu x=-1, zaś zbiorem wartości funkcji przedział 3,. Ma to ścisły związek z przesunięciem wykresu funkcji o wektor.

Ważne!
  • po przesunięciu paraboli, będącej wykresem funkcji fx=x2p jednostek wzdłuż osi X układu współrzędnych, otrzymujemy parabolę, której osią symetrii jest prosta   x=p.

  • po przesunięciu paraboli, będącej wykresem funkcji fx=x2q jednostek wzdłuż osi Y układu współrzędnych, otrzymujemy parabolę, będącą wykresem    funkcji kwadratowejfunkcja kwadratowafunkcji kwadratowej, której zbiór wartości różni się od zbioru wartości funkcji f.

Wykres funkcji kwadratowej f  można też przekształcać w inny sposób.

  • g ( x ) = | f ( x ) | -   wykres funkcji g  jest przystający do wykresu funkcji f, gdy wartości funkcji f są nieujemne, natomiast jest do niego symetryczny względem osi X układu współrzędnych, gdy wartości funkcji f są ujemne,

  • h ( x ) = f ( | x | ) -wykres funkcji h otrzymano w wyniku   przekształcenia, które polega na dołączeniu do odpowiadającej argumentom dodatnim części wykresu funkcji f, jego odbicia symetrycznego względem osi Y układu współrzędnych.

Przykład 3

Naszkicujemy wykres funkcji f określonej wzorem fx=x-12.

Rozwiązanie:

Do naszkicowania paraboli, będącej wykresem funkcji f wystarczy narysować wykres funkcji y=x-12, a następnie część wykresu dla argumentów nieujemnych odbić symetrycznie względem osi Y.

RWzExO618kmtD

Parabole, będące wykresami funkcji kwadratowych możemy także „rozszerzać” lub „zwężać” wzdłuż osi X lub osi Y układu współrzędnych.

  • Parabolę, będącą wykresem funkcji określonej wzorem afx dla a>0 otrzymujemy przez „rozciągnięcie” (dla a>1) lub „zwężenie” (dla a<1) wykresu funkcji fx wzdłuż osi Y układu współrzędnych,

  • Parabolę, będącą wykresem funkcji określonej wzorem fax dla a>0 otrzymujemy przez „rozciągnięcie”  (dla a<1) lub „zwężenie” (dla a>1) wykresu funkcji fx wzdłuż osi X układu współrzędnych.

Przykład 4

Naszkicujemy wykres funkcji określonej wzorem fx=2x2-1.

Rozwiązanie:

Zauważmy, że zgodnie z opisanymi przekształceniami, wystarczy naszkicować wykres funkcji określonej wzorem y=x2, następnie „rozszerzyć” go odpowiednio  wzdłuż osi Y układu współrzędnych i przesunąć o 1 jednostkę w dół.

Ri6L7BEiiNhtQ
Przykład 5

Naszkicujemy wykres funkcji f określonej wzorem fx=x-22-3, a następnie określimy liczbę rozwiązań równania fx=m, w zależności od parametru m.

Rozwiązanie:

Wykres funkcji wygląda następująco:

RysdVNIauLZUs

Jeżeli rozwiązujemy równanie fx=m, to rozpatrujemy liczbę punktów wspólnych prostej o równaniu y=m z parabolą, będącą wykresem funkcji f. Zatem równanie fx=m, gdzie m ma:

  • 0 rozwiązań, dla m-,0,

  • 2 rozwiązania dla m03,,

  • 4 rozwiązania dla m0,3,

  • 3 rozwiązania dla m=3.

Przykład 6

Naszkicujemy wykres funkcji f określonej wzorem fx=x-12.

Rozwiązanie:

W celu naszkicowania wykresu funkcji f określonej wzorem fx=x-12 wystarczy wykonać kolejne kroki:

  • szkicujemy wykres funkcji określonej wzorem y=x-12,

  • dla x0 wykresy funkcji fy=x-12 pokrywają się,

  • wykres funkcji fx=x-12 jest symetryczny względem osi Y.

Zatem wykres funkcji f przedstawia się następująco:

R1XfO6rbPiJji
Przykład 7

Funkcja f przyporządkowuje każdej liczbie rzeczywistej jej kwadrat pomniejszony o 3. Wyznaczymy wzór funkcji gx=f(x+1)-3, a następnie naszkicujemy jej wykres.

Rozwiązanie:

Zauważmy, że funkcja f jest określona wzorem f(x)=x2-3.

Wobec tego funkcja g jest określona wzorem:

gx=|x+12-6|

W celu naszkicowania wykresu funkcji g należy wykonać następujące kroki:

  • naszkicować wykres funkcji y=x2,

  • przesunąć otrzymany wykres o wektor o współrzędnych -1,-6,

  • część otrzymanej paraboli, znajdującą się pod osią X, odbijamy symetrycznie względem tej osi.

Zatem wykres funkcji g przedstawia się następująco:

RR7wIpOQA5dTb

Słownik

funkcja kwadratowa
funkcja kwadratowa

funkcja określona na zbiorze wzorem fx=ax2+bx+c, gdzie a,b,c oraz a0

wykres funkcji
wykres funkcji

zbiór wszystkich punktów x,fx, gdzie x należy do dziedziny funkcji f