M_R_W04_M2 Własności funkcji liniowej
1. Miejsca zerowe i monotoniczność funkcji liniowej
Nie musimy mieć wzoru funkcji liniowej, aby narysować jej wykres funkcji liniowej można odtworzyć na poddsat
W tym materiale poznasz wiele ciekawych własności funkcji liniowej.
Wyznaczysz liczbę miejsc zerowych funkcji liniowej.
Określisz miejsca zerowe funkcji liniowej na podstawie wykresu.
Obliczysz miejsca zerowe funkcji liniowej na podstawie definicji miejsca zerowego lub wzoru.
Przeanalizujesz, od czego zależy monotoniczność funkcji liniowej.
Wyznaczysz, dla jakich argumentów funkcja przyjmuje wartości dodatnie, a dla jakich ujemne.
Określisz różne własności funkcji liniowej, korzystając z jej wzoru lub wykresu.
Wykorzystasz własności funkcji liniowej do rozwiązywania problemów matematycznych.
Miejsca zerowe funkcji liniowe
W życiu codziennym wiele czynności wykonujemy zgodnie z określonym schematem postępowania, czyli algorytmem. Podobnie jest z obliczaniem miejsc zerowych funkcji liniowej. Wyznaczanie miejsc zerowych funkcji liniowej ma istotne znaczenie do odkrywania ciekawych własności tej funkcji. Mając dany wzór lub wykres funkcji liniowej, możemy wyznaczyć punkty przecięcia wykresu tej funkcji z osią , o ile istnieją.
Miejscem zerowym funkcji nazywamy taki argument, dla którego wartość funkcji wynosi .
Wykresem funkcji liniowej jest prosta. Przez każde dwa punkty przechodzi dokładnie jedna prosta.
Istnienie miejsca zerowego funkcji liniowej zależy od położenia prostej, będącej wykresem tej funkcji w układzie współrzędnych.
Graficznie, miejsce zerowe funkcjimiejsce zerowe funkcji interpretujemy jako pierwszą współrzędną punktu przecięcia wykresu funkcji z poziomą osią .
Jeżeli funkcja liniowa jest określona wzorem , to:
funkcja ma jedno miejsce zerowe , gdy i ,
RTDn4kdflAYfj 
funkcja nie ma miejsc zerowych, gdy i ,

funkcja ma nieskończenie wiele miejsc zerowych, gdy i

Mając dany wzór funkcji, możemy bez szkicowania wykresu określić liczbę miejsc zerowych tej funkcji.
Jeżeli funkcja liniowa jest określona wzorem , gdzie , to miejsce zerowe tej funkcji obliczamy na dwa sposoby:
Korzystamy z definicji miejsca zerowego funkcji, czyli wyznaczamy argument, dla którego wartość funkcji wynosi . W tym celu rozwiązujemy równanie .
Jeżeli , to miejsce zerowe funkcji liniowej obliczamy ze wzoru .
Na rysunku przedstawiono wykresy funkcji , i .

Odczytamy miejsca zerowe tych funkcji.
Rozwiązanie
Miejscem zerowym funkcji jest liczba .
Funkcja nie ma miejsc zerowych.
Funkcja ma nieskończenie wiele miejsc zerowych.
Obliczymy miejsca zerowe funkcji liniowych określonych wzorami:
,
.
Rozwiązanie
Ponieważ oraz , zatem
.Ponieważ oraz , zatem
.
Wyznaczymy wartość parametru , jeżeli wiemy, że miejscem zerowym funkcji określonej wzorem jest liczba .
Rozwiązanie
Ponieważ liczba jest miejscem zerowym, zatem zachodzi warunek .
Dlatego też do wyznaczenia wartości należy rozwiązać równanie:
Zatem - zauważmy przy tym, że dla tej liczby współczynnik stojący przy we wzorze funkcji, jest różny od zera.
Określimy, dla jakiej wartości parametru funkcja liniowa zadana wzorem nie ma miejsc zerowych.
Rozwiązanie
Funkcja liniowa określona wzorem nie ma miejsc zerowych, gdy i .
Ponieważ i , więc zachodzą warunki:
i
Dlatego też funkcja nie ma miejsc zerowych, gdy i .
Wobec tego szukana wartość parametru wynosi .
Wyznaczymy wzór funkcji liniowej , jeżeli wiadomo, że miejscem zerowym tej funkcji jest liczba .
Rozwiązanie
Ponieważ liczba jest miejscem zerowym funkcji , zatem do wyznaczenia wartości należy rozwiązać równanie:
Wobec tego .
Funkcja jest określona wzorem .
Określimy liczbę miejsc zerowych funkcji zadanej wzorem , w zależności od wartości parametru .
Rozwiązanie
Ponieważ oraz , to funkcja:
ma jedno miejsce zerowe, gdy , zatem , wobec tego ,
nie ma miejsc zerowych, gdy , zatem , wobec tego .
Ponieważ , zatem funkcja nie może mieć nieskończenie wiele miejsc zerowych.
Przeanalizuj schemat interaktywny, a następnie wykonaj poniższe polecenie.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DDVB8FZHE
Oblicz miejsca zerowe funkcji liniowych określonych wzorami:
W poniższym schemacie przygotuj algorytm określający liczbę miejsc zerowych funkcji liniowej postaci .
W języku Python przygotuj algorytm określający liczbę miejsc zerowych funkcji liniowej postaci.
Monotoniczność funkcji liniowej
Funkcja liniowa określona wzorem jest:
rosnąca, gdy ,
RBNMH1Zh50X0T 
malejąca, gdy ,
RV1cMyUMI7tcM 
stała, gdy .
RTuuQX6pGtIh2 
MonotonicznośćMonotoniczność oraz istnienie miejsca zerowegomiejsca zerowego funkcji liniowej decyduje o tym, w jakim przedziale funkcja przyjmuje wartości ujemne, a w jakim wartości dodatnie.
Niech będzie miejscem zerowym funkcji liniowej określonej wzorem
.
Jeżeli , to:
funkcja przyjmuje wartości ujemne dla ,
funkcja przyjmuje wartości dodatnie dla .
Jeżeli , to
funkcja przyjmuje wartości dodatnie dla ,
funkcja przyjmuje wartości ujemne dla .
Jeżeli , to:
dla funkcja przyjmuje tylko wartości dodatnie,
dla funkcja przyjmuje tylko wartości ujemne.
Punkty szczególne, które należą do wykresu funkcji liniowej:
punkt przecięcia wykresu funkcji z osią ma współrzędne , dla ,
punkt przecięcia wykresu funkcji z osią ma współrzędne .

Na podstawie wykresu funkcji liniowej, odczytamy:
a) punkty przecięcia wykresu tej funkcji z osiami układu współrzędnych,
b) dla jakich argumentów funkcja przyjmuje wartości ujemne, a dla jakich dodatnie.

Rozwiązanie
a) Punkt przecięcia wykresu funkcji z osią : .
Punkt przecięcia wykresu funkcji z osią ma współrzędne .
b) Z wykresu funkcji odczytujemy, że miejscem zerowym jest liczba .
Zauważmy, że funkcja jest rosnąca, zatem .
Zatem funkcja przyjmuje wartości:
ujemne dla argumentów ,
dodatnie dla argumentów .
Wiedząc o tym, od czego zależy monotoniczność funkcji liniowej, możemy wyznaczać wartości parametrów we wzorze funkcji, dla których funkcja rośnie, maleje lub jest stała.
Określimy, dla jakiej wartości parametru funkcja liniowa określona wzorem jest malejąca.
Rozwiązanie
Ze wzoru funkcji możemy odczytać, że .
Jeżeli funkcja jest malejąca, to , zatem do wyznaczenia wartości parametru rozwiązujemy nierówność:
Zatem .
Obliczymy pole figury ograniczonej osiami układu współrzędnych oraz wykresem funkcji liniowej zadanej wzorem .
Rozwiazanie
Obliczymy punkty przecięcia wykresu funkcji z osiami układu współrzędnych.
, zatem .
Punkt przecięcia z osią ma współrzędne .
Punkt przecięcia z osią ma współrzędne .
Wykres tej funkcji przedstawia się następująco:

Zauważmy, że figurą ograniczoną prostą, która jest wykresem tej funkcji oraz osiami układu współrzędnych jest trójkąt prostokątny.
Do wyznaczenia pola tego trójkąta użyjemy wzoru .
Z rysunku możemy odczytać, że oraz .
Zatem .
Do wykresu funkcji liniowej określonej wzorem należy punkt o współrzędnych . Wyznaczymy, dla jakich argumentów funkcja przyjmuje wartości dodatnie.
Rozwiązanie
Ponieważ punkt o współrzędnych należy do wykresu tej funkcji, zatem do wyznaczenia wartości rozwiązujemy równanie:
, zatem
Funkcja jest określona wzorem .
Ze wzoru funkcji odczytujemy, że .
Obliczamy miejsce zerowe tej funkcji.
, zatem
Funkcja przyjmuje wartości dodatnie dla argumentów .
Określimy monotoniczność funkcji zadanej wzorem w zależności od wartości parametru .
Rozwiązanie
Ponieważ , wobec tego:
funkcja jest rosnąca, gdy , zatem ,
funkcja jest malejąca, gdy , zatem ,
funkcja jest stała, gdy , zatem .
Funkcja liniowa jest określona wzorem . Wyznaczymy liczbę , dla której:
a) miejscem zerowym tej funkcji jest liczba ,
b) wykres tej funkcji przecina oś w punkcie o rzędnej .
Rozwiązanie
a) Korzystając ze wzoru na miejsce zerowe funkcji liniowej, rozwiązujemy równanie:
Zatem .
b) Jeżeli wykres funkcji liniowej przecina oś w punkcie o rzędnej , to do wyznaczenia wartości rozwiązujemy równanie .
Zatem .
Przeanalizuj schemat interaktywny, a następnie wykonaj poniższe polecenie.

Zasób interaktywny dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DDVB8FZHE
Określ monotoniczność, miejsca zerowe oraz wyznacz argumenty, dla których funkcja przyjmuje wartości dodatnie i ujemne, jeżeli funkcja liniowa jest określona wzorem:
a)
b)
Zbuduj algorytm określający monotoniczność, miejsca zerowe oraz wyznacz argumenty, dla których funkcja liniowa przyjmuje wartości dodatnie i ujemne.
Przygotuj w języku Python algorytm określający monotoniczność, miejsca zerowe oraz wyznacz argumenty, dla których funkcja liniowa przyjmuje wartości dodatnie i ujemne.
Dana jest funkcja liniowa określona wzorem f nawias, x, zamknięcie nawiasu, równa się, minus, pierwiastek kwadratowy z dwa koniec pierwiastka x, plus, początek ułamka, pierwiastek kwadratowy z dwa koniec pierwiastka, mianownik, dwa, koniec ułamka. Która z poniższych liczb jest miejscem zerowym tej funkcji? Zaznacz poprawną odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamka, 2. początek ułamka, pierwiastek kwadratowy z dwa koniec pierwiastka, mianownik, dwa, koniec ułamka, 3. dwa
- f nawias, x, zamknięcie nawiasu, równa się, trzy pierwiastek kwadratowy z trzy x, minus, pierwiastek kwadratowy z trzy
x indeks dolny, zero, koniec indeksu dolnego, równa się 1. minus, dwadzieścia, 2. minus, początek ułamka, jeden, mianownik, trzy, koniec ułamka, 3. minus, dwa, 4. początek ułamka, jeden, mianownik, trzy, koniec ułamka, 5. dwa, 6. dwadzieścia - f nawias, x, zamknięcie nawiasu, równa się, początek ułamka, minus, dziewięć, mianownik, dziesięć, koniec ułamka, x, plus, osiemnaście,
x indeks dolny, zero, koniec indeksu dolnego, równa się 1. minus, dwadzieścia, 2. minus, początek ułamka, jeden, mianownik, trzy, koniec ułamka, 3. minus, dwa, 4. początek ułamka, jeden, mianownik, trzy, koniec ułamka, 5. dwa, 6. dwadzieścia - f nawias, x, zamknięcie nawiasu, równa się, początek ułamka, jeden, mianownik, cztery, koniec ułamka, x, minus, początek ułamka, jeden, mianownik, dwa, koniec ułamka,
x indeks dolny, zero, koniec indeksu dolnego, równa się 1. minus, dwadzieścia, 2. minus, początek ułamka, jeden, mianownik, trzy, koniec ułamka, 3. minus, dwa, 4. początek ułamka, jeden, mianownik, trzy, koniec ułamka, 5. dwa, 6. dwadzieścia - f nawias, x, zamknięcie nawiasu, równa się, pierwiastek kwadratowy z dwa x, plus, pierwiastek kwadratowy z osiem,
x indeks dolny, zero, koniec indeksu dolnego, równa się 1. minus, dwadzieścia, 2. minus, początek ułamka, jeden, mianownik, trzy, koniec ułamka, 3. minus, dwa, 4. początek ułamka, jeden, mianownik, trzy, koniec ułamka, 5. dwa, 6. dwadzieścia
Oceń, czy poniższe zdania są prawdziwe, czy fałszywe. Zaznacz wszystkie zdania prawdziwe. Możliwe odpowiedzi: 1. Dla m, równa się, minus, jeden funkcja ma nieskończenie wiele miejsc zerowych., 2. Dla m, równa się, jeden funkcja nie ma miejsc zerowych., 3. Istnieje taka wartość parametru m, dla której funkcja ma dwa miejsca zerowe., 4. Dla m, nie równa się, minus, jeden miejscem zerowym funkcji jest liczba jeden.
Jeżeli liczba nawias, minus, trzy, zamknięcie nawiasu jest miejscem zerowym funkcji określonej wzorem f nawias, x, zamknięcie nawiasu, równa się, nawias, dwa, minus, a, zamknięcie nawiasu, x, plus, cztery, to: Możliwe odpowiedzi: 1. a, równa się, początek ułamka, dwa, mianownik, trzy, koniec ułamka, 2. a, równa się, początek ułamka, trzy, mianownik, dwa, koniec ułamka, 3. a, równa się, początek ułamka, dziesięć, mianownik, trzy, koniec ułamka
Określ liczbę miejsc zerowych funkcji o wzorze , w zależności od wartości parametru .
Na rysunku przedstawiono wykres funkcji liniowej.

Określ monotoniczność funkcji liniowej zadanej wzorem , w zależności od wartości parametru .
Słownik
argument, dla którego wartość funkcji wynosi
własność funkcji, która określa zmianę wartości tej funkcji wraz ze zmianą argumentów