1.7. Postać iloczynowa funkcji kwadratowej (1)

Definicja

Postać \( y = a(x - x_1)(x - x_2) \), gdzie \( a \neq 0 \), nazywamy postacią iloczynową [wzór funkcji, w którym od razu widać jej miejsca zerowe dzięki nawiasom z iksem] funkcji kwadratowej.

Przedstawienie wzoru funkcji kwadratowej w postaci iloczynowej nazywamy również rozkładem na czynniki liniowe [rozpisanie funkcji na mnożenie prostych wyrażeń zawierających x w pierwszej potędze]. Rozkład na czynniki liniowe można zapisać na różne sposoby, np.:

$$y = (3x + 2)(x - 7)$$

Czynniki liniowe: \( 3x + 2 \) i \( x - 7 \).

$$y = 3\left(x + \frac{2}{3}\right)(x - 7)$$

Czynniki liniowe: \( x + \frac{2}{3} \) i \( x - 7 \).

Aby przejść od postaci iloczynowej do ogólnej, wystarczy wykonać mnożenie. Na przykład dla trójmianu \( y = 2(x - 3)(x + 5) \) mamy:

$$y = 2(x - 3)(x + 5)$$
$$y = 2(x^2 + 5x - 3x - 15)$$
$$y = 2(x^2 + 2x - 15)$$
$$y = 2x^2 + 4x - 30$$

Ćwiczenie 1

Przedstaw trójmian kwadratowy w postaci ogólnej.

a) \( y = -\frac{1}{3}(x + 3)(x - 9) \)
b) \( y = 4\left(x - \frac{1}{2}\right)\left(x - \frac{1}{3}\right) \)
c) \( y = \frac{1}{6}x(x + 2) \)

Rozwiązanie a):

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Chcemy zamienić postać iloczynową na ogólną, wymnażając nawiasy przez siebie [żeby pozbyć się nawiasów i uporządkować wyrażenie od najwyższej potęgi do najniższej].

2. JAK TO ROBIMY KROK PO KROKU:

Wymnażamy dwa nawiasy, a ułamek zostawiamy na razie na zewnątrz:

$$y = -\frac{1}{3}(x \cdot x - 9x + 3x - 27)$$

Redukujemy wyrazy podobne w nawiasie:

$$y = -\frac{1}{3}(x^2 - 6x - 27)$$

Wymnażamy każdy wyraz w nawiasie przez \( -\frac{1}{3} \):

$$y = -\frac{1}{3}x^2 + \left(-\frac{1}{3}\right) \cdot (-6x) + \left(-\frac{1}{3}\right) \cdot (-27)$$
$$y = -\frac{1}{3}x^2 + 2x + 9$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Otrzymaliśmy postać ogólną trójmianu.
Odpowiedź: \( y = -\frac{1}{3}x^2 + 2x + 9 \).

Rozwiązanie b):

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Chcemy przekształcić postać iloczynową do postaci ogólnej poprzez wymnożenie nawiasów i uwzględnienie współczynnika stojącego przed nimi [tak samo jak w poprzednim przykładzie].

2. JAK TO ROBIMY KROK PO KROKU:

Wymnażamy dwa nawiasy:

$$y = 4\left(x \cdot x - \frac{1}{3}x - \frac{1}{2}x + \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{3}\right)$$
$$y = 4\left(x^2 - \frac{5}{6}x + \frac{1}{6}\right)$$

Mnożymy każdy wyraz w nawiasie przez \( 4 \):

$$y = 4x^2 - 4 \cdot \frac{5}{6}x + 4 \cdot \frac{1}{6}$$
$$y = 4x^2 - \frac{10}{3}x + \frac{2}{3}$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Otrzymaliśmy postać ogólną.
Odpowiedź: \( y = 4x^2 - \frac{10}{3}x + \frac{2}{3} \).

Rozwiązanie c):

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Chcemy wymnożyć jednomian przez dwumian w nawiasie [żeby otrzymać postać ogólną].

2. JAK TO ROBIMY KROK PO KROKU:

Mnożymy \( \frac{1}{6}x \) przez każdy wyraz w nawiasie:

$$y = \frac{1}{6}x \cdot x + \frac{1}{6}x \cdot 2$$
$$y = \frac{1}{6}x^2 + \frac{2}{6}x$$

Skracamy ułamek:

$$y = \frac{1}{6}x^2 + \frac{1}{3}x$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Odpowiedź: \( y = \frac{1}{6}x^2 + \frac{1}{3}x \).

Liczby \( x_1 \) i \( x_2 \) występujące w postaci iloczynowej \( y = a(x - x_1)(x - x_2) \) są miejscami zerowymi (pierwiastkami) trójmianu kwadratowego, czyli pierwiastkami równania \( a(x - x_1)(x - x_2) = 0 \).

Przykład 1

Postać ogólna Postać iloczynowa Czynniki liniowe Pierwiastki
\( y = x^2 - 9x + 14 \) \( y = (x - 2)(x - 7) \) \( x - 2 \) i \( x - 7 \) \( x_1 = 2 \) i \( x_2 = 7 \)
\( y = 4x^2 + 4x + 1 \) \( y = 4\left(x + \frac{1}{2}\right)^2 \) \( x + \frac{1}{2} \) (czynnik podwójny) \( x_0 = -\frac{1}{2} \) (pierwiastek podwójny)
\( y = 2x^2 + 6 \) nie można rozłożyć na czynniki liniowe brak brak pierwiastków

Ćwiczenie 2

Odczytaj czynniki liniowe i podaj pierwiastki trójmianu kwadratowego.

a) \( y = 4(x - 3)(x - 5) \)
b) \( y = \frac{1}{4}(x - 2)(x + 6) \)
c) \( y = -(x + 4)(x + 8) \)
d) \( y = 8x(x - 9) \)
e) \( y = -3(x - 2)^2 \)
f) \( y = 13(x + 7)^2 \)

Rozwiązanie a): Czynniki liniowe to \( x - 3 \) i \( x - 5 \), a pierwiastki to \( x_1 = 3 \) oraz \( x_2 = 5 \).

Rozwiązanie b): Czynniki liniowe: \( x - 2 \) i \( x + 6 \); pierwiastki: \( x_1 = 2, x_2 = -6 \).

Rozwiązanie c): Czynniki liniowe: \( x + 4 \) i \( x + 8 \); pierwiastki: \( x_1 = -4, x_2 = -8 \).

Rozwiązanie d): Czynniki liniowe: \( 8x \) (lub \( x \)) i \( x - 9 \); pierwiastki: \( x_1 = 0, x_2 = 9 \).

Rozwiązanie e): Czynnik liniowy to \( x - 2 \) (podwójny), a pierwiastek to \( x_0 = 2 \) (pierwiastek podwójny).

Rozwiązanie f): Czynnik liniowy to \( x + 7 \) (podwójny), a pierwiastek to \( x_0 = -7 \) (podwójny).

Ćwiczenie 3

Podaj pierwiastki trójmianu kwadratowego.

a) \( y = -2(x + \sqrt{2})(x - \sqrt{3}) \)
b) \( y = (x - 1 + \sqrt{3})(x + 1 - \sqrt{2}) \)

Rozwiązanie a): Pierwiastkami trójmianu są liczby \( x_1 = -\sqrt{2} \) oraz \( x_2 = \sqrt{3} \).

Rozwiązanie b): Pierwiastkami są \( x_1 = 1 - \sqrt{3} \) oraz \( x_2 = -1 + \sqrt{2} \).

Ćwiczenie 4

Przedstaw trójmian kwadratowy w postaci iloczynowej.

a) \( y = 5x^2 - 3x \)
b) \( y = 16x^2 - 1 \)
c) \( y = 9x^2 - 8 \)

Rozwiązanie a): \( y = x(5x - 3) \)

Rozwiązanie b): \( y = (4x - 1)(4x + 1) \)

Rozwiązanie c): \( y = (3x - 2\sqrt{2})(3x + 2\sqrt{2}) \)

Twierdzenie

Dany jest trójmian kwadratowy \( y = ax^2 + bx + c \), gdzie \( a \neq 0 \).

Przykład 2

Przedstaw trójmian kwadratowy w postaci iloczynowej, jeśli to możliwe.

a) \( y = 2x^2 + 5x - 3 \)
b) \( y = x^2 - 2x - 1 \)
c) \( y = -2x^2 + x - 4 \)

Rozwiązanie a):

Wzór ogólny delty: \( \Delta = b^2 - 4ac \)

$$\Delta = 5^2 - 4 \cdot 2 \cdot (-3) = 25 + 24 = 49$$
$$\sqrt{\Delta} = 7$$

Pierwiastki:

$$x_1 = \frac{-5 - 7}{4} = -3$$
$$x_2 = \frac{-5 + 7}{4} = \frac{1}{2}$$

Postać iloczynowa: \( y = 2(x + 3)\left(x - \frac{1}{2}\right) \).

Ćwiczenie 5

Przedstaw trójmian kwadratowy w postaci iloczynowej, jeśli to możliwe.

a) \( y = x^2 - 8x + 15 \)
b) \( y = x^2 + 3x - 28 \)
c) \( y = 3x^2 - 7x + 2 \)
d) \( y = 12x^2 + 11x + 2 \)
e) \( y = -2x^2 - 2x + 24 \)
f) \( y = -4x^2 + 3x + 1 \)
g) \( y = 2x^2 - 3x + 4 \)
h) \( y = x^2 - 2x - 2 \)
i) \( y = 2x^2 - 2x - 1 \)


1.8. Postać iloczynowa funkcji kwadratowej (2)

Przykład 1

Oblicz współczynniki \( b \) i \( c \) trójmianu kwadratowego \( y = x^2 + bx + c \), którego pierwiastkami są liczby \( -4 \) i \( 2 \).

Rozwiązanie:

Postać iloczynowa dla \( a = 1 \):

$$y = (x + 4)(x - 2)$$
$$y = x^2 + 2x - 8$$

Stąd \( b = 2 \) oraz \( c = -8 \).

Ćwiczenie 1

Oblicz współczynniki \( b \) i \( c \) trójmianu kwadratowego \( y = x^2 + bx + c \), którego pierwiastkami są podane liczby.

a) \( 3 \) i \( 5 \)
b) \( 4 \) i \( -3 \)
c) \( -5 \) i \( -2 \)
d) \( -2 \) i \( \frac{1}{2} \)
e) \( \sqrt{3} \) i \( -\sqrt{3} \)

Oś symetrii paraboli

Znajomość miejsc zerowych \( x_1, x_2 \) funkcji kwadratowej pozwala wyznaczyć oś symetrii paraboli i współrzędną \( x_w \) jej wierzchołka, gdyż \( x_w = \frac{x_1 + x_2}{2} \) [wierzchołek leży idealnie pośrodku między miejscami zerowymi].

Przykład 2

Wyznacz równanie osi symetrii oraz współrzędne wierzchołka paraboli będącej wykresem funkcji \( f(x) = 2(x - 1)(x - 5) \).

Miejsca zerowe: \( x_1 = 1, x_2 = 5 \).

$$x_w = \frac{1 + 5}{2} = 3$$

Oś symetrii: \( x = 3 \).

$$y_w = f(3) = 2(3 - 1)(3 - 5) = -8$$

Wierzchołek: \( (3, -8) \).

Ćwiczenie 2

Wyznacz równanie osi symetrii oraz współrzędne wierzchołka paraboli.

a) \( y = x(x - 6) \)
b) \( y = -x(x - 10) \)
c) \( y = \frac{1}{2}(x + 6)(x - 2) \)
d) \( y = -2(x + 3)(x - 4) \)
e) \( y = (2x + 1)(2x - 3) \)
f) \( y = (4x - 1)(5 - 4x) \)

Ćwiczenie 3

Miejsca zerowe funkcji \( f(x) = \frac{1}{2}(x - x_1)(x - x_2) \) spełniają podane warunki. Wyznacz współrzędne wierzchołka paraboli będącej wykresem funkcji \( f \).

a) \( x_2 = 2x_1, \quad x_1 + x_2 = 6 \)
b) \( x_2 = 3x_1, \quad x_1 + x_2 = -12 \)

Przykład 3

Wyznacz trójmian kwadratowy, którego pierwiastkami są liczby \( 2 \) i \( 4 \), a zbiorem wartości jest przedział \( [-2; \infty) \).

Ćwiczenie 4

Wyznacz trójmian kwadratowy o pierwiastkach \( x_1, x_2 \) i zbiorze wartości \( Y \).

a) \( x_1 = -1, x_2 = 3, Y = [-4; \infty) \)
b) \( x_1 = -4, x_2 = 0, Y = (-\infty; 2] \)
c) \( x_1 = -8, x_2 = 2, Y = (-\infty; 10] \)
d) \( x_1 = 0, x_2 = 6, Y = [-6; \infty) \)

Przykład 4

Wykres funkcji kwadratowej

Na rysunku obok przedstawiono wykres funkcji kwadratowej \( f \). Zapisz wzór tej funkcji w postaci iloczynowej.

Ćwiczenie 5

Miejscami zerowymi funkcji kwadratowej \( f \) są \( -1 \) oraz \( 3 \). Do wykresu tej funkcji należy punkt \( P \). Wyznacz wzór funkcji \( f \) w postaci iloczynowej.

a) \( P(1, -2) \)
b) \( P(2, 3) \)
c) \( P(-3, -2) \)

Ćwiczenie 6

Trzy wykresy funkcji kwadratowych

Na rysunku powyżej przedstawiono wykres funkcji kwadratowej \( f \). Zapisz wzór tej funkcji w postaci iloczynowej.

Rozwiązanie a):

Dane: \( x_1 = -2, \quad x_2 = 1, \quad P(0, 2) \)
Szukane: Wzór funkcji \( f \) w postaci iloczynowej
Wzór ogólny: \( f(x) = a(x - x_1)(x - x_2) \)

Podstawienie i obliczenia:

$$f(x) = a(x - (-2))(x - 1)$$
$$f(x) = a(x + 2)(x - 1)$$

Podstawiamy współrzędne punktu \( P(0, 2) \):

$$2 = a(0 + 2)(0 - 1)$$
$$2 = -2a \implies a = -1$$
$$f(x) = -(x + 2)(x - 1)$$
1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Chcemy ustalić wzór funkcji kwadratowej w postaci iloczynowej na podstawie wykresu [odczytujemy miejsca zerowe oraz jeden punkt, żeby poznać dokładny kształt i położenie paraboli].

2. JAK TO ROBIMY KROK PO KROKU:

Z wykresu odczytujemy miejsca zerowe \( x_1 = -2 \) i \( x_2 = 1 \) oraz punkt przecięcia z osi OY \( P(0, 2) \) [to miejsca, w których wykres przecina osie układu współrzędnych].

Wstawiamy punkty \( x_1 \) i \( x_2 \) do wzoru ogólnego postaci iloczynowej [dostajemy \( f(x) = a(x + 2)(x - 1) \) z niewiadomą a].

Podstawiamy współrzędne punktu \( P(0, 2) \) za \( x \) i \( f(x) \) [po to, aby wyliczyć niewiadomy współczynnik a].

Otrzymujemy \( 2 = -2a \), skąd \( a = -1 \) [minus oznacza, że ramiona paraboli są skierowane w dół].

3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Otrzymaliśmy pełny wzór funkcji kwadratowej w postaci iloczynowej.
Odpowiedź: \( f(x) = -(x + 2)(x - 1) \).

Rozwiązanie b):

Dane: \( x_1 = -1, \quad x_2 = 3, \quad P(0, -1) \)
Szukane: Wzór funkcji \( f \) w postaci iloczynowej
Wzór ogólny: \( f(x) = a(x - x_1)(x - x_2) \)

Podstawienie i obliczenia:

$$f(x) = a(x - (-1))(x - 3)$$
$$f(x) = a(x + 1)(x - 3)$$

Podstawiamy współrzędne punktu \( P(0, -1) \):

$$-1 = a(0 + 1)(0 - 3)$$
$$-1 = -3a \implies a = \frac{1}{3}$$
$$f(x) = \frac{1}{3}(x + 1)(x - 3)$$
1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Wyznaczyć wzór funkcji kwadratowej w postaci iloczynowej z drugiego rysunku.

2. JAK TO ROBIMY KROK PO KROKU:

Odczytujemy z wykresu b) miejsca zerowe \( x_1 = -1 \) i \( x_2 = 3 \) oraz punkt na osi OY \( P(0, -1) \).

Wstawiamy miejsca zerowe do wzoru iloczynowego [daje to \( f(x) = a(x + 1)(x - 3) \)].

Podstawiamy punkt \( P(0, -1) \) do równania [żeby obliczyć współczynnik kierunkowy a].

Wyliczamy \( a = \frac{1}{3} \) [wartość dodatnia potwierdza, że ramiona paraboli idą w górę].

3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Odpowiedź: \( f(x) = \frac{1}{3}(x + 1)(x - 3) \).

Rozwiązanie c):

Dane: \( x_1 = -1, \quad x_2 = 1, \quad P(0, 2) \)
Szukane: Wzór funkcji \( f \) w postaci iloczynowej
Wzór ogólny: \( f(x) = a(x - x_1)(x - x_2) \)

Podstawienie i obliczenia:

$$f(x) = a(x - (-1))(x - 1)$$
$$f(x) = a(x + 1)(x - 1)$$

Podstawiamy współrzędne punktu \( P(0, 2) \):

$$2 = a(0 + 1)(0 - 1)$$
$$2 = -a \implies a = -2$$
$$f(x) = -2(x + 1)(x - 1)$$
1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Wyznaczyć postać iloczynową funkcji kwadratowej przedstawionej na rysunku c).

2. JAK TO ROBIMY KROK PO KROKU:

Odczytujemy miejsca zerowe \( x_1 = -1 \) oraz \( x_2 = 1 \), a także punkt na wykresie \( P(0, 2) \).

Wstawiamy pierwiastki do postaci iloczynowej [dostajemy \( f(x) = a(x + 1)(x - 1) \)].

Podstawiamy współrzędne punktu \( P(0, 2) \) [skąd wyliczamy \( 2 = -a \), czyli \( a = -2 \)].

3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Odpowiedź: \( f(x) = -2(x + 1)(x - 1) \).


BAZA ZADAŃ UTRWALAJĄCYCH (TESTY NOWEJ ERY - GRUPA A)

Zadanie 37

Funkcje mają takie same miejsca zerowe. Wykresem funkcji \( f(x) = \frac{1}{2}x^2 + bx + c \) jest parabola o wierzchołku \( W = (3, -2) \). Przedstaw wzory obu tych funkcji \( f \) i \( g(x) = dx^2 + 18x + e \) w postaci iloczynowej.

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

Dane: \( f(x) = \frac{1}{2}x^2 + bx + c \), \( W = (3, -2) = (p, q) \), \( g(x) = dx^2 + 18x + e \), funkcje \( f \) i \( g \) mają te same miejsca zerowe.

Szukane: Wzory funkcji \( f \) i \( g \) w postaci iloczynowej.

Wzory ogólne:
Postać kanoniczna: \( f(x) = a(x - p)^2 + q \)
Postać iloczynowa: \( f(x) = a(x - x_1)(x - x_2) \)
Współrzędna wierzchołka: \( p = -\frac{b}{2a} \)

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Chcemy znaleźć postać iloczynową obu funkcji, czyli wzory z nawiasami zawierającymi miejsca zerowe. Najpierw znajdujemy pierwiastki z postaci kanonicznej funkcji \( f \), a potem używamy tych samych pierwiastków do zbudowania wzoru funkcji \( g \).

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Zapisujemy funkcję \( f \) w postaci kanonicznej, znając \( a = \frac{1}{2} \) oraz \( W = (3, -2) \):

$$f(x) = \frac{1}{2}(x - 3)^2 - 2$$

Wyznaczamy miejsca zerowe funkcji \( f \), przyrównując ją do zera [żeby wyznaczyć x1 i x2]:

$$\frac{1}{2}(x - 3)^2 - 2 = 0$$
$$\frac{1}{2}(x - 3)^2 = 2$$
$$(x - 3)^2 = 4$$

Stąd otrzymujemy dwa równania:

$$x - 3 = 2 \implies x_1 = 5$$
$$x - 3 = -2 \implies x_2 = 1$$

Zapisujemy wzór funkcji \( f \) w postaci iloczynowej:

$$f(x) = \frac{1}{2}(x - 5)(x - 1)$$

Teraz wyznaczamy współczynnik \( d \) dla funkcji \( g(x) = dx^2 + 18x + e \). Ponieważ \( g \) ma te same miejsca zerowe \( x_1 = 5 \) i \( x_2 = 1 \), to jej wierzchołek leży w tej samej współrzędnej \( x_w = p = 3 \):

$$3 = -\frac{18}{2d}$$
$$3 = -\frac{9}{d}$$
$$3d = -9 \implies d = -3$$

Zapisujemy wzór funkcji \( g \) w postaci iloczynowej z wyznaczonym \( d = -3 \):

$$g(x) = -3(x - 5)(x - 1)$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Wyznaczyliśmy postaci iloczynowe obu funkcji.
Odpowiedź: \( f(x) = \frac{1}{2}(x - 1)(x - 5) \) oraz \( g(x) = -3(x - 1)(x - 5) \).

Zadanie 38

Wykres funkcji \( g \) jest symetryczny do wykresu funkcji \( f(x) = x^2 - 10x + 16 \) względem prostej \( y = -4 \). Zapisz wzór funkcji \( g \) w postaci iloczynowej.

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

Dane: \( f(x) = x^2 - 10x + 16 \), prosta symetrii: \( y = -4 \).

Szukane: Wzór funkcji \( g(x) \) w postaci iloczynowej.

Wzory ogólne:
\( \Delta = b^2 - 4ac \)
\( p = -\frac{b}{2a}, \quad q = -\frac{\Delta}{4a} \)
Postać kanoniczna: \( y = a(x - p)^2 + q \)

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Chcemy znaleźć wzór nowej funkcji \( g \) po odbiciu symetrycznym względem poziomej prostej \( y = -4 \), a następnie zapisać go w postaci iloczynowej.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Wyznaczamy wierzchołek funkcji \( f(x) \):

$$a = 1, \quad b = -10, \quad c = 16$$
$$p = -\frac{-10}{2 \cdot 1} = 5$$
$$\Delta = (-10)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 16 = 100 - 64 = 36$$
$$q = -\frac{36}{4 \cdot 1} = -9$$

Wierzchołek funkcji \( f \) to \( W_f = (5, -9) \).

Wykres \( g \) powstaje przez odbicie symetryczne wykresu \( f \) względem prostej \( y = -4 \). Współczynnik \( a \) zmienia znak na przeciwny (\( a_g = -1 \)). Współrzędna \( x \) wierzchołka nie ulega zmianie (\( p_g = 5 \)). Odległość \( q_f = -9 \) od prostej \( y = -4 \) wynosi 5 jednostek w dół. Po odbiciu wierzchołek \( g \) leży 5 jednostek w górę od prostej \( y = -4 \):

$$q_g = -4 + 5 = 1$$

Wierzchołek funkcji \( g \) to \( W_g = (5, 1) \). Zapisujemy funkcję \( g \) w postaci kanonicznej:

$$g(x) = -(x - 5)^2 + 1$$

Szukamy miejsc zerowych funkcji \( g \):

$$-(x - 5)^2 + 1 = 0$$
$$(x - 5)^2 = 1$$
$$x - 5 = 1 \implies x_1 = 6$$
$$x - 5 = -1 \implies x_2 = 4$$

Zapisujemy postać iloczynową funkcji \( g \):

$$g(x) = -(x - 6)(x - 4)$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Odpowiedź: \( g(x) = -(x - 4)(x - 6) \).

Zadanie 39

Wykres funkcji kwadratowej \( f(x) = \frac{2}{3}x^2 + bx + c \) jest parabolą, która przechodzi przez początek układu współrzędnych, a jej osią symetrii jest prosta \( x = 1 \). Zapisz wzór funkcji \( f \) w postaci iloczynowej.

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

Dane: \( f(x) = \frac{2}{3}x^2 + bx + c \), punkt wykresu: \( (0,0) \), oś symetrii: \( x = 1 \implies x_w = 1 \).

Szukane: Wzór funkcji \( f \) w postaci iloczynowej.

Wzory ogólne:
\( x_w = \frac{x_1 + x_2}{2} \)
\( f(x) = a(x - x_1)(x - x_2) \)

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Chcemy ułożyć wzór iloczynowy funkcji. Z treści wiemy, że jedno miejsce zerowe to zero, a oś symetrii pomoże nam znaleźć drugie miejsce zerowe.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Ponieważ wykres przechodzi przez \( (0,0) \), jedno z miejsc zerowych to \( x_1 = 0 \). Wyznaczamy drugie miejsce zerowe \( x_2 \), korzystając ze wzoru na oś symetrii:

$$1 = \frac{0 + x_2}{2}$$
$$x_2 = 2$$

Znamy oba miejsca zerowe (\( x_1 = 0, x_2 = 2 \)) oraz współczynnik \( a = \frac{2}{3} \). Podstawiamy te dane do wzoru postaci iloczynowej:

$$f(x) = \frac{2}{3}(x - 0)(x - 2)$$
$$f(x) = \frac{2}{3}x(x - 2)$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Odpowiedź: \( f(x) = \frac{2}{3}x(x - 2) \).

Zadanie 40

Funkcja kwadratowa \( f \) ma dwa różne miejsca zerowe spełniające warunek \( |x| = 5 \) i zbiór wartości będący przedziałem \( (-8; \infty) \). Wyznacz wzór tej funkcji w postaci iloczynowej.

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

Dane: \( |x| = 5 \implies x_1 = -5, x_2 = 5 \), \( ZW = (-8; \infty) \implies q = -8 \) oraz \( a > 0 \).

Szukane: Wzór funkcji \( f \) w postaci iloczynowej.

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Rozwiązać równanie z wartością bezwzględną, by znaleźć miejsca zerowe, a następnie wyznaczyć współczynnik \( a \) za pomocą wierzchołka zadanego przez zbiór wartości.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Wyznaczamy iksową współrzędną wierzchołka:

$$x_w = \frac{-5 + 5}{2} = 0$$

Wierzchołek paraboli ma współrzędne \( W = (0, -8) \). Postać iloczynowa funkcji z nieznanym \( a \):

$$f(x) = a(x + 5)(x - 5)$$

Podstawiamy punkt wierzchołka \( W(0, -8) \) do powyższego wzoru, aby wyznaczyć \( a \):

$$-8 = a(0 + 5)(0 - 5)$$
$$-8 = -25a$$
$$a = \frac{8}{25}$$

Zapisujemy ostateczną postać iloczynową:

$$f(x) = \frac{8}{25}(x + 5)(x - 5)$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Odpowiedź: \( f(x) = \frac{8}{25}(x + 5)(x - 5) \).

Zadanie 41

Przedstaw w postaci iloczynowej wzór funkcji kwadratowej \( f \), której jedynym miejscem zerowym jest liczba \( -7 \), a \( f(-3) = 2 \).

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

Dane: Pierwiastek podwójny: \( x_0 = -7 \), punkt wykresu: \( P = (-3, 2) \).

Szukane: Wzór funkcji \( f \) w postaci iloczynowej.

Wzór ogólny: \( f(x) = a(x - x_0)^2 \)

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Skoro funkcja ma tylko jedno miejsce zerowe, oznacza to, że jest to pierwiastek podwójny (\( \Delta = 0 \)). Budujemy wzór postaci iloczynowej i wyliczamy współczynnik \( a \) przy pomocy podanego punktu.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Zapisujemy postać iloczynową z podwójnym pierwiastkiem:

$$f(x) = a(x + 7)^2$$

Podstawiamy dane z punktu \( P(-3, 2) \):

$$2 = a(-3 + 7)^2$$
$$2 = a(4)^2$$
$$2 = 16a \implies a = \frac{1}{8}$$

Podstawiamy \( a = \frac{1}{8} \) do postaci iloczynowej:

$$f(x) = \frac{1}{8}(x + 7)^2$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Odpowiedź: \( f(x) = \frac{1}{8}(x + 7)^2 \).

Zadanie 42

Miejscami zerowymi funkcji \( f \) są \( -3 \) i \( 5 \), a jej wykres przecina oś \( OY \) w tym samym punkcie, co wykres funkcji \( g(x) = 3x - 5 \). Zapisz wzór funkcji \( f \) w postaci ogólnej.

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

Dane: \( x_1 = -3, x_2 = 5 \), \( g(x) = 3x - 5 \).

Szukane: Wzór funkcji \( f \) w postaci ogólnej.

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Znaleźć punkt wspólny na osi \( OY \) z prostą \( g(x) \), wykorzystać go do wyznaczenia współczynnika \( a \) w postaci iloczynowej, a na koniec wymnożyć wszystko do postaci ogólnej.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Wyznaczamy punkt przecięcia wykresu \( g(x) \) z oś \( OY \):

$$g(0) = 3 \cdot 0 - 5 = -5 \implies (0, -5)$$

Wykorzystujemy postać iloczynową funkcji \( f \):

$$f(x) = a(x + 3)(x - 5)$$

Podstawiamy punkt \( (0, -5) \), aby obliczyć \( a \):

$$-5 = a(0 + 3)(0 - 5)$$
$$-5 = -15a \implies a = \frac{1}{3}$$

Przekształcamy do postaci ogólnej przez wymnożenie:

$$f(x) = \frac{1}{3}(x + 3)(x - 5)$$
$$f(x) = \frac{1}{3}(x^2 - 2x - 15)$$
$$f(x) = \frac{1}{3}x^2 - \frac{2}{3}x - 5$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Odpowiedź: \( f(x) = \frac{1}{3}x^2 - \frac{2}{3}x - 5 \).

Zadanie 43

Liczby \( -1 \) i \( 2 \) są miejscami zerowymi funkcji kwadratowej \( f \), dla której zachodzi równość \( \frac{f(-3) - f(3)}{-3 - 3} = -3 \). Zapisz wzór funkcji \( f \) w postaci iloczynowej.

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

Dane: \( x_1 = -1, x_2 = 2 \), równanie: \( \frac{f(-3) - f(3)}{-6} = -3 \).

Szukane: Wzór funkcji \( f \) w postaci iloczynowej.

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Wykorzystać podany ułamek z wartościami funkcji dla \( x = -3 \) i \( x = 3 \), aby wyznaczyć niewiadomy współczynnik \( a \).

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Zapisujemy wzór funkcji w postaci iloczynowej ze zmienną \( a \):

$$f(x) = a(x + 1)(x - 2)$$

Obliczamy wartości \( f(-3) \) oraz \( f(3) \) wyrażone przez \( a \):

$$f(-3) = a(-3 + 1)(-3 - 2) = 10a$$
$$f(3) = a(3 + 1)(3 - 2) = 4a$$

Podstawiamy otrzymane wyrażenia do równości:

$$\frac{10a - 4a}{-6} = -3$$
$$\frac{6a}{-6} = -3 \implies -a = -3 \implies a = 3$$

Zapisujemy wzór funkcji:

$$f(x) = 3(x + 1)(x - 2)$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Odpowiedź: \( f(x) = 3(x + 1)(x - 2) \).

Zadanie 44

Podaj przedziały monotoniczności funkcji \( f \) i \( g \).
\( f(x) = 4(x - 5)(x + 7) \)
\( g(x) = -(x - 8)(x - 2) \)

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

Dane: Wzory funkcji \( f(x) \) oraz \( g(x) \).

Szukane: Przedziały monotoniczności obu funkcji.

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Określić, w jakich przedziałach funkcje rosną, a w jakich maleją, znając położenie wierzchołka oraz zwrot ramion paraboli.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Dla funkcji \( f(x) = 4(x - 5)(x + 7) \):
\( a = 4 > 0 \) (ramiona w górę), miejsca zerowe: \( x_1 = 5, x_2 = -7 \).

$$x_w = \frac{5 + (-7)}{2} = -1$$

Funkcja \( f \) jest malejąca w przedziale \( (-\infty; -1\rangle \), a rosnąca w przedziale \( \langle -1; \infty) \).

Dla funkcji \( g(x) = -(x - 8)(x - 2) \):
\( a = -1 < 0 \) (ramiona w dół), miejsca zerowe: \( x_1 = 8, x_2 = 2 \).

$$x_w = \frac{8 + 2}{2} = 5$$

Funkcja \( g \) jest rosnąca w przedziale \( (-\infty; 5\rangle \), a malejąca w przedziale \( \langle 5; \infty) \).

3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Funkcja \( f \): malejąca w \( (-\infty; -1\rangle \), rosnąca w \( \langle -1; \infty) \).
Funkcja \( g \): rosnąca w \( (-\infty; 5\rangle \), malejąca w \( \langle 5; \infty) \).

Zadanie 45

Wyznacz wzór funkcji kwadratowej \( f \) w postaci ogólnej, wiedząc, że do jej wykresu należą punkty \( (-2, 0) \), \( (3, 0) \), \( (1, 2) \).

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

Dane: Miejsca zerowe: \( x_1 = -2, x_2 = 3 \), punkt dodatkowy: \( P(1, 2) \).

Szukane: Wzór funkcji \( f \) w postaci ogólnej.

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Zauważyć, że punkty z iksem i zerem na końcu to miejsca zerowe, użyć ich do ułożenia postaci iloczynowej, a trzeci punkt wykorzystać do znalezienia \( a \). Na koniec przeliczyć to na postać ogólną.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Zapisujemy postać iloczynową na podstawie miejsc zerowych:

$$f(x) = a(x + 2)(x - 3)$$

Podstawiamy punkt \( P(1, 2) \):

$$2 = a(1 + 2)(1 - 3)$$
$$2 = -6a \implies a = -\frac{1}{3}$$

Wstawiamy wyliczone \( a = -\frac{1}{3} \) i przekształcamy do postaci ogólnej:

$$f(x) = -\frac{1}{3}(x + 2)(x - 3)$$
$$f(x) = -\frac{1}{3}(x^2 - x - 6)$$
$$f(x) = -\frac{1}{3}x^2 + \frac{1}{3}x + 2$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Odpowiedź: \( f(x) = -\frac{1}{3}x^2 + \frac{1}{3}x + 2 \).

Zadanie 46

Zbiorem wartości funkcji kwadratowej \( f \) jest przedział \( (-\infty; 8) \), a jej miejscami zerowymi są liczby \( -2 \) i \( 6 \). Wyznacz wzór tej funkcji w postaci ogólnej.

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

Dane: \( x_1 = -2, x_2 = 6 \), \( ZW = (-\infty; 8) \implies q = 8 \) oraz \( a < 0 \).

Szukane: Wzór funkcji \( f \) w postaci ogólnej.

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Wyznaczyć wierzchołek ze zbioru wartości i średniej pierwiastków, wyliczyć współczynnik \( a \), a następnie przejść do postaci ogólnej.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Wyznaczamy iksową współrzędną wierzchołka:

$$x_w = \frac{-2 + 6}{2} = 2 \implies W(2, 8)$$

Zapisujemy postać iloczynową ze zmienną \( a \):

$$f(x) = a(x + 2)(x - 6)$$

Podstawiamy punkt wierzchołka \( (2, 8) \):

$$8 = a(2 + 2)(2 - 6)$$
$$8 = -16a \implies a = -\frac{1}{2}$$

Przekształcamy wzór z \( a = -\frac{1}{2} \) do postaci ogólnej:

$$f(x) = -\frac{1}{2}(x + 2)(x - 6)$$
$$f(x) = -\frac{1}{2}(x^2 - 4x - 12)$$
$$f(x) = -\frac{1}{2}x^2 + 2x + 6$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Odpowiedź: \( f(x) = -\frac{1}{2}x^2 + 2x + 6 \).

Zadanie 47

Wyznacz równanie osi symetrii paraboli \( y = (4x - 2)(2x + 5) \) i oblicz współrzędne jej wierzchołka.

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

Dane: \( y = (4x - 2)(2x + 5) \).

Szukane: Równanie osi symetrii oraz współrzędne wierzchołka \( W(x_w, y_w) \).

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Znaleźć miejsca zerowe z postaci iloczynowej, aby obliczyć oś symetrii \( x = x_w \), a potem wyznaczyć igrek wierzchołka.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Obliczamy miejsca zerowe przyrównując nawiasy do zera:

$$4x - 2 = 0 \implies x_1 = \frac{1}{2}$$
$$2x + 5 = 0 \implies x_2 = -\frac{5}{2}$$

Wyznaczamy \( x_w \):

$$x_w = \frac{\frac{1}{2} + \left(-\frac{5}{2}\right)}{2} = \frac{-2}{2} = -1$$

Równanie osi symetrii to \( x = -1 \). Obliczamy \( y_w \) podstawiając \( x_w = -1 \):

$$y_w = (4(-1) - 2)(2(-1) + 5) = (-6)(3) = -18$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Oś symetrii: \( x = -1 \); Wierzchołek: \( W(-1, -18) \).

Zadanie 48

Wyznacz współczynniki \( b \) i \( c \) trójmianu kwadratowego \( y = -x^2 + bx + c \), wiedząc, że liczby \( -3 \) i \( 1 \) są jego pierwiastkami.

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

Dane: \( a = -1, x_1 = -3, x_2 = 1 \).

Szukane: Współczynniki \( b \) i \( c \).

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Ułożyć wzór z pierwiastków i odczytać niewiadome współczynniki \( b \) i \( c \).

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Zapisujemy postać iloczynową z \( a = -1 \):

$$y = -1 \cdot (x + 3)(x - 1)$$

Wymnażamy nawiasy:

$$y = -(x^2 + 2x - 3) = -x^2 - 2x + 3$$

Porównujemy wzór z postacią \( y = -x^2 + bx + c \):

$$b = -2, \quad c = 3$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Odpowiedź: \( b = -2 \) oraz \( c = 3 \).

Zadanie 49

Dane są trójmiany kwadratowe: \( f(x) = 2(x - 4)^2 - 2 \), \( g(x) = 3(x - 5)(x - 3) \). Przedstaw w postaci iloczynowej funkcje: \( h(x) = f(x) + g(x) \), \( k(x) = f(x) - g(x) \).

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

Dane: Wzory funkcji \( f(x) \) i \( g(x) \).

Szukane: Postacie iloczynowe funkcji \( h(x) \) oraz \( k(x) \).

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Rozwinąć oba trójmiany do postaci ogólnej, dodać i odjąć je od siebie, a następnie policzyć delty i zapisać postacie iloczynowe.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Przekształcamy funkcje do postaci ogólnej:

$$f(x) = 2(x^2 - 8x + 16) - 2 = 2x^2 - 16x + 30$$
$$g(x) = 3(x^2 - 8x + 15) = 3x^2 - 24x + 45$$

Wyznaczamy \( h(x) = f(x) + g(x) \):

$$h(x) = 5x^2 - 40x + 75$$
$$\Delta = (-40)^2 - 4 \cdot 5 \cdot 75 = 100 \implies \sqrt{\Delta} = 10$$
$$x_1 = \frac{40 - 10}{10} = 3, \quad x_2 = \frac{40 + 10}{10} = 5$$
$$h(x) = 5(x - 3)(x - 5)$$

Wyznaczamy \( k(x) = f(x) - g(x) \):

$$k(x) = -x^2 + 8x - 15$$
$$\Delta = 8^2 - 4 \cdot (-1) \cdot (-15) = 4 \implies \sqrt{\Delta} = 2$$
$$x_1 = 5, \quad x_2 = 3$$
$$k(x) = -(x - 3)(x - 5)$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

\( h(x) = 5(x - 3)(x - 5) \) oraz \( k(x) = -(x - 3)(x - 5) \).

Zadanie 50

Trójmian \( T_1 \) przedstaw w postaci iloczynowej, a trójmian \( T_2 \) – w postaci kanonicznej.
\( T_1: y = -3(x + 7)^2 + 27 \)
\( T_2: y = 2(x - 11)(x - 5) \)

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

Dane: Wzory trójmianów \( T_1 \) i \( T_2 \).

Szukane: Postać iloczynowa \( T_1 \) oraz postać kanoniczna \( T_2 \).

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Dla pierwszego trójmianu przejść z postaci kanonicznej na iloczynową (szukamy pierwiastków), a dla drugiego przejść z iloczynowej na kanoniczną (szukamy wierzchołka).

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Przekształcamy \( T_1 \):

$$-3(x + 7)^2 + 27 = 0 \implies (x + 7)^2 = 9$$
$$x + 7 = 3 \implies x_1 = -4$$
$$x + 7 = -3 \implies x_2 = -10$$
$$y = -3(x + 4)(x + 10)$$

Przekształcamy \( T_2 \):

Miejsca zerowe: \( x_1 = 11, x_2 = 5 \).

$$p = \frac{11 + 5}{2} = 8$$
$$q = 2(8 - 11)(8 - 5) = -18$$
$$y = 2(x - 8)^2 - 18$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

\( T_1 \) w postaci iloczynowej: \( y = -3(x + 4)(x + 10) \)
\( T_2 \) w postaci kanonicznej: \( y = 2(x - 8)^2 - 18 \)

Zadanie 51

Do każdego z trójmianów A i B dopasuj równy mu trójmian X, Y lub Z.
\( A: y = (x - 3)^2 + 1 \)
\( B: y = (x - 8)(x + 4) \)
\( X: y = (x - 2)(x + 4) \)
\( Y: y = (x - 2)^2 - 36 \)
\( Z: y = x^2 - 6x + 10 \)

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Rozwinąć wszystkie podane funkje do postaci ogólnej, wymnażając je, i porównać ze sobą otrzymane wzory.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Rozwijamy trójmian A: \( y = (x - 3)^2 + 1 = x^2 - 6x + 10 \) (jest równy Z).

Rozwijamy trójmian B: \( y = (x - 8)(x + 4) = x^2 - 4x - 32 \).

Rozwijamy trójmian Y: \( y = (x - 2)^2 - 36 = x^2 - 4x - 32 \) (jest równy B).

3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

A pasuje do Z, a B pasuje do Y.

Zadanie 52

Oblicz wyróżnik \( \Delta \) trójmianu kwadratowego.
a) \( y = -3(x + 4)(x - 5) \)
b) \( y = (5x - 2)(2x + 3) \)
c) \( y = 10 - (x - 1)(x - 4) \)

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

Wzór ogólny: \( \Delta = b^2 - 4ac \)

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Przekształcić każdy wzór do postaci ogólnej \( ax^2 + bx + c \), aby wyciągnąć z niego współczynniki i policzyć deltę ze wzoru.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

a) \( y = -3(x^2 - x - 20) = -3x^2 + 3x + 60 \implies \Delta = 3^2 - 4 \cdot (-3) \cdot 60 = 729 \)

b) \( y = 10x^2 + 11x - 6 \implies \Delta = 11^2 - 4 \cdot 10 \cdot (-6) = 361 \)

c) \( y = 10 - (x^2 - 5x + 4) = -x^2 + 5x + 6 \implies \Delta = 5^2 - 4 \cdot (-1) \cdot 6 = 49 \)

3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

a) \( \Delta = 729 \)
b) \( \Delta = 361 \)
c) \( \Delta = 49 \)

Zadanie 53

Wyznacz punkty przecięcia paraboli \( y = -\frac{\sqrt{2}}{3}(x + 2)(3 - x) \) z osiami układu współrzędnych.

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Znaleźć miejsca zerowe (przecięcie z osią \( OX \)) przyrównując funkcję do zera oraz punkt przecinający oś \( OY \) (wstawiając zero za iks).

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Oś \( OX \) (\( y = 0 \)):

$$x + 2 = 0 \implies x_1 = -2 \implies A(-2, 0)$$
$$3 - x = 0 \implies x_2 = 3 \implies B(3, 0)$$

Oś \( OY \) (\( x = 0 \)):

$$y = -\frac{\sqrt{2}}{3}(0 + 2)(3 - 0) = -2\sqrt{2} \implies C(0, -2\sqrt{2})$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Z osią \( OX \): \( (-2, 0) \) i \( (3, 0) \); z osią \( OY \): \( (0, -2\sqrt{2}) \).

Zadanie 54

Uzasadnij, że trójmianu kwadratowego \( y = (2 + \sqrt{2})x^2 - 2x + 2 - \sqrt{2} \) nie można przedstawić w postaci iloczynowej.

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

Dane: \( a = 2 + \sqrt{2}, b = -2, c = 2 - \sqrt{2} \).

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Wykazać, że wyróżnik \( \Delta \) jest ujemny, co oznacza brak pierwiastków i brak możliwości rozłożenia trójmianu na czynniki liniowe.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

Obliczamy wyróżnik \( \Delta \):

$$\Delta = (-2)^2 - 4 \cdot (2 + \sqrt{2})(2 - \sqrt{2})$$

Stosujemy wzór skróconego mnożenia:

$$(2 + \sqrt{2})(2 - \sqrt{2}) = 4 - 2 = 2$$
$$\Delta = 4 - 4 \cdot 2 = 4 - 8 = -4$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Wyróżnik \( \Delta = -4 < 0 \), co dowodzi, że trójmianu nie można przedstawić w postaci iloczynowej.

Zadanie 55

Przedstaw trójmian kwadratowy w postaci iloczynowej.
a) \( y = 2x^2 - 5x + 2 \)
b) \( y = -x^2 - 2\sqrt{3}x + 1 \)

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Wyznaczyć delty, policzyć pierwiastki i wpisać je do wzoru na postać iloczynową.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

a) \( \Delta = 25 - 16 = 9 \implies \sqrt{\Delta} = 3 \)

$$x_1 = \frac{5 - 3}{4} = \frac{1}{2}, \quad x_2 = \frac{5 + 3}{4} = 2$$
$$y = 2\left(x - \frac{1}{2}\right)(x - 2)$$

b) \( \Delta = 12 + 4 = 16 \implies \sqrt{\Delta} = 4 \)

$$x_1 = 2 - \sqrt{3}, \quad x_2 = -2 - \sqrt{3}$$
$$y = -(x - 2 + \sqrt{3})(x + 2 + \sqrt{3})$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

a) \( y = 2\left(x - \frac{1}{2}\right)(x - 2) \)
b) \( y = -(x - 2 + \sqrt{3})(x + 2 + \sqrt{3}) \)

Zadanie 56

Podaj pierwiastki trójmianu kwadratowego.
a) \( y = \frac{1}{2}(x - 8)(x + 5) \)
b) \( y = -\sqrt{2}(x - \sqrt{2})(x + 2 - \sqrt{3}) \)

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Odczytać miejsca zerowe bezpośrednio ze wzoru postaci iloczynowej, przyrównując poszczególne nawiasy do zera.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

a) \( x - 8 = 0 \implies x_1 = 8 \); \( x + 5 = 0 \implies x_2 = -5 \)

b) \( x - \sqrt{2} = 0 \implies x_1 = \sqrt{2} \); \( x + 2 - \sqrt{3} = 0 \implies x_2 = -2 + \sqrt{3} \)

3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

a) Pierwiastki to \( x_1 = 8 \) oraz \( x_2 = -5 \).
b) Pierwiastki to \( x_1 = \sqrt{2} \) oraz \( x_2 = -2 + \sqrt{3} \).

Zadanie 57

Funkcja \( f(x) = -(x - 2)(x + 4) \) jest malejąca w przedziale:
A. \( (-4; \infty) \)
B. \( (-\infty; 1) \)
C. \( (-\infty; -1) \)
D. \( (-1; \infty) \)

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Wyznaczyć wierzchołek paraboli i wybrać poprawną odpowiedź na podstawie zwrotu ramion paraboli.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:
$$x_w = \frac{2 + (-4)}{2} = -1$$

Ponieważ \( a = -1 < 0 \), funkcja jest malejąca w przedziale \( (-1; \infty) \).

3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Odpowiedź: D.

Zadanie 58

Wskaż postać iloczynową funkcji kwadratowej \( f(x) = -\frac{1}{2}x^2 - 3x + 3\frac{1}{2} \).
A. \( f(x) = -\frac{1}{2}(x + 3)^2 + 8 \)
B. \( f(x) = (x - 1)(x + 7) \)
C. \( f(x) = -\frac{1}{2}(x - 1)(x + 7) \)
D. \( f(x) = -\frac{1}{2}(x + 1)(x - 7) \)

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Znaleźć miejsca zerowe z delty i wstawić je razem z \( a = -\frac{1}{2} \) do wzoru.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:
$$\Delta = 9 + 7 = 16 \implies \sqrt{\Delta} = 4$$
$$x_1 = 1, \quad x_2 = -7$$
$$f(x) = -\frac{1}{2}(x - 1)(x + 7)$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Odpowiedź: C.

Zadanie 59

Miejscami zerowymi funkcji \( f(x) = -2x(x - 3\sqrt{5}) \) są liczby:
A. \( -2 \) i \( 3\sqrt{5} \)
B. \( -3\sqrt{5} \) i \( 2 \)
C. \( 0 \) i \( 3\sqrt{5} \)
D. \( -3\sqrt{5} \) i \( 0 \)

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Odczytać miejsca zerowe z postaci iloczynowej, przyrównując iksy do zera.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:
$$-2x = 0 \implies x_1 = 0$$
$$x - 3\sqrt{5} = 0 \implies x_2 = 3\sqrt{5}$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Odpowiedź: C.

Zadanie 60

Iloczyn pierwiastków trójmianu kwadratowego \( y = -3(x + 2)(x - 7) \) wynosi:
A. \( 42 \)
B. \( 14 \)
C. \( -14 \)
D. \( -42 \)

Założenia / Dziedzina: \( x \in \mathbb{R} \)

1. CO CHCEMY TU ZROBIĆ I PO CO?

Odczytać z nawiasów dwa pierwiastki i pomnożyć je przez siebie.

2. JAK TO ROZBIJAMY KROK PO KROKU:

\( x_1 = -2 \), \( x_2 = 7 \)

$$x_1 \cdot x_2 = (-2) \cdot 7 = -14$$
3. CO NAM Z TEGO WYSZŁO I ODPOWIEDŹ:

Odpowiedź: C.

Hosted & Compiled with HtmlRunner.com