Zadanie - wykres funkcji kwadratowej z wartością bezwzględną
Treść zadania:
Sporządzić wykres funkcji .
Rozwiązanie zadania
Skorzystamy z definicji wartości bezwzględnej:
Mamy więc dwa przypadki:
Przypadek 1
Dla \(x^2-x\geq 0\) możemy opuścić wartość bezwzględną. Zbadajmy, dla jakich wartości x możemy to zrobić. Musimy w tym celu rozwiązać nierówność kwadratową.
\(x^2-x\geq 0 \\ x(x-1)\geq 0 \\ x_1=0 \\ x_2=1\)
Rozwiązanie odczytujemy z wykresu. Ponieważ współczynnik \(a>0\) ramiona paraboli skierowane są do góry, parabola przecina oś \(OX\) w punktach \(0\) i \(1\). Szukamy wartości funkcji większych lub równych zero.
Wykres naszej funkcji będziemy zatem sporządzać w przedziale:
\(x\in (-\infty;0\rangle \cup \langle 1;+\infty)\)
Dla wyżej wyznaczonych wartości zmiennej \(x\) możemy opuścić wartość bezwzględną i wówczas otrzymujemy funkcję:
\(f(x)=|x^2-x|-2\)
\(f(x)=x^2-x-2\)
Wykresem funkcji kwadratowej jest parabola o wierzchołku w punkcie o współrzędnych:
\(y_w=-\frac{\Delta}{4a}\)
Mamy więc:
\(x_w=-\frac{b}{2a}=-\frac{-1}{2}=\frac{1}{2}\)
\(y_w=-\frac{\Delta}{4a}=-\frac{9}{4}=-2\frac{1}{4}\)
Wyznaczamy miejsca zerowe. Warto jeszcze wyznaczyć punkt przecięcia się paraboli z osią \(OY\):
\(\Delta=b^2-4ac=1+8=9\)
\(x_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}=\frac{1-3}{2}=-1\)
\(x_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}=\frac{1+3}{2}=2 \\ f(0)=0^2-0-2=-2\)
Podsumowując: mamy wyznaczone przedziały, w których będziemy sporządzać wykres (przedziały wyznaczą pionowe linie przerywane), miejsca zerowe, wierzchołek oraz punkt przecięcia się paraboli z osią \(OY\).
Przypadek 2
Dla \(x^2-x<0\). Rozwiązanie odczytujemy z wykresu:
\(x(x-1)<0\)
Rozwiązanie odczytujemy z wykresu:
Zatem dla \(x\) należącego do przedziału \((0;1)\) możemy opuścić wartość bezwzględną zmieniając znak wyrażenia pod wartością bezwzględną na przeciwny:
\(f(x)=-x^2+x-2\)
\(\Delta=b^2-4ac=1-8=-7<0\)
\(f(0)=-0^2+0-2=-2\)
\(x_w=-\frac{b}{2a}=-\frac{1}{-2}=\frac{1}{2}\)
\(y_w=-\frac{\Delta}{4a}=-\frac{-7}{-4}=-1\frac{3}{4}\)
Ponieważ wyróżnik naszego trójmianu jest ujemny, funkcja nie posiada miejsc zerowych.
Wykres naszej funkcji będziemy zatem sporządzać w przedziale:
\(x\in (0;1)\)
Ponieważ nie ma miejsc zerowych, a wykreślamy krzywą, potrzebujemy więc trzeciego punktu. Obliczmy wartość funkcji w punkcie na przykład \(x=1\).
\(f(1)=-1+1-2=-2\)
Podsumowując: mamy wyznaczony przedział, w którym będziemy sporządzać wykres (przedział wyznaczą pionowe linie przerywane), wierzchołek oraz punkt przecięcia się paraboli z osią \(OY\). wiemy też, że ramiona paraboli skierowane są w dół. Wykres sporządzamy na uprzednim układzie współrzędnych:
Otrzymaliśmy w ten sposób wykres funkcji \(f(x)=|x^2-x|-2\).
© medianauka.pl, 2010-02-14, ZAD-617
Zadania podobne
Zadanie nr 7 — maturalne.
Na osi liczbowej zaznaczono sumę przedziałów.
Dokończ zdanie. Wybierz właściwą odpowiedź spośród podanych.
Zbiór zaznaczony na osi jest zbiorem wszystkich rozwiązań nierówności
A. \(|x-3,5|\geq 1,5\)
B. \(|x-1,5|\geq 3,5\)
C. \(|x-3,5|\leq 1,5\)
D. \(|x-1,5|\leq 3,5\)
Zadanie nr 8 — maturalne.
Na rysunku przedstawiony jest zbiór wszystkich liczb rzeczywistych spełniających nierówność \(|2x-8|\leq 10\)
Stąd wynika, że
A. \(k=2\)
B. \(k=4\)
C. \(k=5\)
D. \(k=9\)
Zadanie nr 9 — maturalne.
Dla każdej liczby \(x\), spełniającej warunek \(-3<x<0\), wyrażenie \(\frac{|x+3|-x+3}{x}\) jest równe:
A. \(2\)
B. \(3\)
C. \(-\frac{6}{x}\)
D. \(\frac{6}{x}\)