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

Przypomnijmy definicję funkcji liniowej.

funkcja liniowa
Definicja: funkcja liniowa

Funkcję określoną wzorem y=ax+b dla x, gdzie ab są stałymi, nazywamy funkcją liniową.

Liczbę a nazywamy współczynnikiem kierunkowym, a liczbę b wyrazem wolnym.

Dziedziną funkcji liniowej jest zbiór liczb rzeczywistych .

Wykresem funkcjiwykres funkcjiWykresem funkcji liniowej jest prosta.

Do szkicowania wykresu funkcji liniowej wykorzystamy poniższą własność.

prosta na płaszczyźnie
Własność: prosta na płaszczyźnie

Przez  dwa różne punkty płaszczyzny można poprowadzić   dokładnie jedną prostą.

Zatem do naszkicowania wykresu funkcji liniowej określonej wzorem y=ax+b wystarczy wyznaczyć współrzędne co najmniej dwóch punktów, które należą do tego wykresu.

Naszkicujemy wykres funkcji określonej wzorem y=13x-1.

Przedstawmy w tabeli wartości tej funkcji, które wyznaczymy dla kilku argumentów.

x

-3

0

3

6

y

-2

-1

0

1

Zatem wykres tej funkcji przedstawia się następująco:

R1E78rkV7Ppm5

Naszkicujemy wykres funkcji określonej wzorem y=-3x+1.

Przedstawmy w tabeli wartości tej funkcji, które wyznaczymy dla kilku argumentów.

x

1

0

1

2

y

4

1

-2

-5

Zatem wykres tej funkcji przedstawia się następująco:

R12SQQxC3EkEo

Zauważmy, że jeżeli do naszkicowania prostej wystarczy znać współrzędne dwóch punktów, to tymi współrzędnymi mogą być współrzędne punktów przecięcia wykresu funkcji liniowej z osiami układu współrzędnych (o ile istnieją).

  1. Punkt przecięcia wykresu funkcji liniowej określonej wzorem y=ax+b z osią X układu współrzędnych ma współrzędne -ba,0, gdzie a0.

  2. Punkt przecięcia wykresu funkcji liniowej określonej wzorem y=ax+b z osią Y układu współrzędnych ma współrzędne 0,b.

Omówimy położenie w układzie współrzędnych prostej, która jest wykresem funkcji liniowej określonej wzorem y=ax+b, w zależności od wartości współczynników ab.

RUeAbR5w52gns
I. Dla a>0b>0 mamy: Ilustracja przedstawia układ współrzędnych z poziomą osią X od minus pięciu do sześciu oraz z pionową osią Y od minus czterech do pięciu. Na rysunku oznaczono numery ćwiartek układu. W układzie narysowano ukośną prostą przebiegającą między innymi przez punkty nawias minus jeden średnik zero zamknięcie nawiasu oraz przez punkt nawias zero średnik trzy zamknięcie nawiasu. Prosta przebiega od lewej przez trzecią, drugą i pierwszą ćwiartkę
Przykład 1

Naszkicujemy wykres funkcji liniowej określonej wzorem y=-25x+2.

Rozwiązanie

Ze wzoru funkcji możemy odczytać, że a=-25 oraz b=2.

Zatem współrzędne punktów przecięcia prostej, która jest wykresem tej funkcji, z osiami układu współrzędnych wynoszą:

  • z osią X: 5,0,

  • z osią Y: 0,2.

Wykres tej funkcji przedstawia się następująco:

RQ9HOosIFtNjL
Przykład 2

Do wykresu funkcji liniowej określonej wzorem y=ax należy punkt o współrzędnych -1,4.

Wyznaczymy wzór tej funkcji oraz naszkicujemy jej wykres.

Rozwiązanie

Ponieważ punkt o współrzędnych -1,4 należy do wykresu funkcji określonej wzorem y=ax, zatem do wyznaczenia wartości a rozwiązujemy równanie:

4=a·-1, zatem a=-4.

Wzór funkcji zapisujemy w postaci: y=-4x.

Zauważmy, że do wykresu funkcji należy punkt o współrzędnych 0,0.

Wykres tej funkcji przedstawia się następująco:

R19syOSKYHKmY
Przykład 3

Naszkicujemy wykres funkcji liniowej określonej wzorem y=-23x-1 i określimy jego położenie w układzie współrzędnych.

Rozwiązanie

Do wykresu funkcji należą punkty o współrzędnych -3,1 oraz 0,-1.

Zatem wykres tej funkcji przedstawia się następująco:

RnmWYMqB7E3ht

Wykres tej funkcji znajduje się w II, IIIIV ćwiartce układu współrzędnych.

Wykresy funkcji liniowych znajdują zastosowanie w rozwiązywaniu sytuacji związanych z życiem codziennym.

Przykład 4

Wypożyczalnia oferuje dwie opcje zapłaty za wypożyczenie kajaka, w zależności od trasy spływu:

trasa I - wpłata 30  oraz 15  za każdą godzinę,

trasa II - wpłata 20  oraz 20  za każdą godzinę.

  1. Zapiszemy wzory funkcji przedstawiających koszt wypożyczenia, w zależności od liczby godzin.

  2. Naszkicujemy wykresy funkcji mając dane ich wzory.

Rozwiązanie

  1. Najpierw oznaczymy przez x (gdzie x>0) liczbę godzin i przez y (gdzie y>0) całkowity koszt wypożyczenia. Wtedy wzory funkcji określających całkowity koszt wypożyczenia można zapisać następująco:
    trasa I - yI=30+15x,
    trasa II - yII=20+20x.

  2. Wykresy funkcji yIyII przedstawiają się następująco:

Rzvkp6PLWb2Sn
Przykład 5

Naszkicujemy wykres funkcji liniowej, jeżeli wiadomo, że ten wykres przecina oś Y w punkcie o współrzędnych 0,-3, a pole trójkąta ograniczonego prostą, która jest wykresem tej funkcji oraz osiami układu współrzędnych, wynosi 9.

Rozwiązanie

Trójkąt opisany w zadaniu jest prostokątny, a jego wysokość wynosi 3.

Wykorzystamy wzór na pole trójkąta P=12·a·h.

Wartość a obliczamy z równania:

9=12·a·3, zatem a=6.

Zatem do prostej należy punkt o współrzędnych -6,0 lub 6,0.

Istnieją dwie proste, które wyznaczają trójkąt opisany w zadaniu:

RB5AualWsr4Fn

Słownik

wykres funkcji
wykres funkcji

zbiór wszystkich punktów płaszczyzny o współrzędnych x,y, gdzie x należy do dziedziny tej funkcji, natomiast y jest wartością funkcji dla argumentu x