Matematyka i fizyka od podstaw
PLEN

Matura z matematyki › V. Funkcje › 5.3 podstawowy szkic · Trening · PDF do druku

Zanim zaczniesz 5.1 Funkcja i jej wykres: odczytywanie własności

Matura · poziom podstawowy 5.3

Funkcja kwadratowa: trzy postacie i wykres

Tę samą funkcję kwadratową można zapisać na trzy sposoby. Każdy zapis od razu odpowiada na inne pytanie: gdzie wykres przecina oś yy, gdzie leży wierzchołek, gdzie są miejsca zerowe. Kto umie przechodzić między postaciami, ten na maturze zamienia długie rachunki na odczytanie liczby ze wzoru.

Czas
ok. 40 min czytania + ok. 1 h zadań
Zadania
10 zadań w treści, próbka treningu rachunkowego, 8 zadań w stylu maturalnym; pełny trening na osobnej stronie
Wymagania
podstawa programowa, zakres podstawowy: V.7, V.8, V.9, V.12; III.4

0 Jedna funkcja, trzy zapisy

Popatrz na trzy wzory:

f(x)=−x2+6x−5,f(x)=−(x−3)2+4,f(x)=−(x−1)(x−5).f(x) = -x^2 + 6x - 5,\qquad f(x) = -(x - 3)^2 + 4,\qquad f(x) = -(x - 1)(x - 5).

Wyglądają zupełnie inaczej, a to ta sama funkcja (wymnóż nawiasy i sprawdź). Każdy zapis coś ujawnia:

  • z pierwszego od razu widać, że wykres przecina oś yy w punkcie (0, −5)(0,\,-5);
  • z drugiego, że wierzchołek paraboli to W(3, 4)W(3,\,4), czyli funkcja przyjmuje największą wartość 4 dla x=3x = 3;
  • z trzeciego, że miejsca zerowe to x=1x = 1 i x=5x = 5.

We wszystkich trzech na początku stoi ta sama liczba a=−1a = -1. Ujemne aa oznacza, że ramiona paraboli są skierowane w dół. Ta lekcja to po kolei te trzy postacie i przechodzenie między nimi.

1 Postać ogólna

Postać ogólna

f(x)=ax2+bx+c,a≠0.f(x) = ax^2 + bx + c,\qquad a \ne 0 .

a>0a > 0: ramiona w górę; a<0a < 0: ramiona w dół. Im większe ∣a∣|a|, tym węższa parabola.

c=f(0)c = f(0): wykres przecina oś yy w punkcie (0, c)(0,\,c).

Wierzchołek: p=−b2ap = -\dfrac{b}{2a}, q=−Δ4a=f(p)q = -\dfrac{\Delta}{4a} = f(p), gdzie Δ=b2−4ac\Delta = b^2 - 4ac.

Drugiej współrzędnej wierzchołka nie musisz liczyć ze wzoru z deltą. Często szybciej jest wstawić pp do funkcji: q=f(p)q = f(p). Dla f(x)=−x2+6x−5f(x) = -x^2 + 6x - 5: p=−62⋅(−1)=3p = -\frac{6}{2\cdot(-1)} = 3, q=f(3)=−9+18−5=4q = f(3) = -9 + 18 - 5 = 4.

Zadania · część 1

3 zadania · ok. 10 min

  1. Dla f(x)=2x2−8x+6f(x) = 2x^2 - 8x + 6 podaj kierunek ramion paraboli, punkt przecięcia z osią yy i współrzędne wierzchołka.

    Odpowiedź
    1. a=2>0a = 2 > 0: ramiona w górę.
    2. Oś yy: (0, 6)(0,\,6).
    3. p=84=2p = \frac{8}{4} = 2, q=f(2)=8−16+6=−2q = f(2) = 8 - 16 + 6 = -2, więc W(2, −2)W(2,\,-2).
  2. Wyznacz miejsca zerowe i wierzchołek funkcji f(x)=−x2+4x+5f(x) = -x^2 + 4x + 5.

    Wskazówka

    Δ=b2−4ac\Delta = b^2 - 4ac, a potem x1,2=−b∓Δ2ax_{1,2} = \dfrac{-b \mp \sqrt\Delta}{2a}.

    Odpowiedź
    1. Δ=16+20=36\Delta = 16 + 20 = 36
    2. Δ=6\sqrt\Delta = 6.
    3. x1=−4−6−2=5x_1 = \frac{-4 - 6}{-2} = 5
    4. x2=−4+6−2=−1x_2 = \frac{-4 + 6}{-2} = -1.
    5. p=2p = 2
    6. q=f(2)=−4+8+5=9q = f(2) = -4 + 8 + 5 = 9: W(2, 9)W(2,\,9).
  3. Dla jakiej wartości cc funkcja f(x)=x2−6x+cf(x) = x^2 - 6x + c ma dokładnie jedno miejsce zerowe?

    Odpowiedź
    1. Jedno miejsce zerowe, gdy Δ=0\Delta = 0:
    2. 36−4c=036 - 4c = 0
    3. c=9c = 9.
    4. Wtedy f(x)=(x−3)2f(x) = (x - 3)^2 i wierzchołek leży na osi xx.

2 Postać kanoniczna i wierzchołek

Postać kanoniczna

f(x)=a(x−p)2+q.f(x) = a(x - p)^2 + q .

Wierzchołek W(p, q)W(p,\,q), oś symetrii: prosta x=px = p.

Wykres powstaje z wykresu y=ax2y = ax^2 przez przesunięcie o pp w poziomie i o qq w pionie.

Dla a>0a > 0: zbiór wartości [q, +∞)[q,\,+\infty), funkcja maleje w (−∞, p](-\infty,\,p] i rośnie w [p, +∞)[p,\,+\infty). Dla a<0a < 0 odwrotnie, a zbiór wartości to (−∞, q](-\infty,\,q].

Przykład 2.1 Z postaci ogólnej do kanonicznej

Zapisz f(x)=x2+6x+5f(x) = x^2 + 6x + 5 w postaci kanonicznej.

  1. Sposób 1 (wzory): p=−62=−3p = -\frac{6}{2} = -3, q=f(−3)=9−18+5=−4q = f(-3) = 9 - 18 + 5 = -4, więc f(x)=(x+3)2−4f(x) = (x + 3)^2 - 4.
  2. Sposób 2 (dopełnienie do kwadratu): x2+6x=(x+3)2−9x^2 + 6x = (x + 3)^2 - 9, więc f(x)=(x+3)2−9+5=(x+3)2−4f(x) = (x + 3)^2 - 9 + 5 = (x + 3)^2 - 4.

Wynik: f(x)=(x+3)2−4f(x) = (x + 3)^2 - 4, wierzchołek W(−3, −4)W(-3,\,-4).

Sprawdzenie: (x+3)2−4=x2+6x+9−4=x2+6x+5(x + 3)^2 - 4 = x^2 + 6x + 9 - 4 = x^2 + 6x + 5 ✓. Zwróć uwagę na znak: w nawiasie jest x+3x + 3, a p=−3p = -3.

Zadania · część 2

3 zadania · ok. 12 min

  1. Dla f(x)=−3(x+1)2+4f(x) = -3(x + 1)^2 + 4 podaj wierzchołek, oś symetrii, zbiór wartości i przedziały monotoniczności.

    Odpowiedź
    1. W(−1, 4)W(-1,\,4), oś x=−1x = -1.
    2. a=−3<0a = -3 < 0: zbiór wartości (−∞, 4](-\infty,\,4], rośnie w (−∞, −1](-\infty,\,-1], maleje w [−1, +∞)[-1,\,+\infty).
  2. Zapisz f(x)=2x2−8x+6f(x) = 2x^2 - 8x + 6 w postaci kanonicznej.

    Odpowiedź

    Z zadania 1.1: W(2, −2)W(2,\,-2), więc f(x)=2(x−2)2−2f(x) = 2(x - 2)^2 - 2.

  3. Wykres funkcji y=x2y = x^2 przesunięto o 3 jednostki w prawo i o 2 w dół. Zapisz wzór otrzymanej funkcji w postaci kanonicznej i ogólnej.

    Odpowiedź

    f(x)=(x−3)2−2=x2−6x+7f(x) = (x - 3)^2 - 2 = x^2 - 6x + 7. Przesunięcie w prawo o 3 to x−3x - 3 w nawiasie, nie x+3x + 3.

3 Postać iloczynowa i miejsca zerowe

Postać iloczynowa (gdy Δ≥0\Delta \ge 0)

f(x)=a(x−x1)(x−x2),f(x) = a(x - x_1)(x - x_2),

gdzie x1x_1, x2x_2 to miejsca zerowe. Dla Δ=0\Delta = 0: f(x)=a(x−x1)2f(x) = a(x - x_1)^2. Dla Δ<0\Delta < 0 postać iloczynowa nie istnieje: funkcja nie ma miejsc zerowych.

Wierzchołek leży w połowie między miejscami zerowymi: p=x1+x22p = \dfrac{x_1 + x_2}{2}.

To ostatnie to najszybsza droga do wierzchołka, gdy znasz miejsca zerowe. Dla f(x)=−(x−1)(x−5)f(x) = -(x - 1)(x - 5): p=1+52=3p = \frac{1 + 5}{2} = 3, q=f(3)=−(2)(−2)=4q = f(3) = -(2)(-2) = 4.

Symulacja 1 Jedna parabola, trzy postacie. Wybierz postać i zmieniaj jej liczby suwakami; pod wykresem zawsze widać wszystkie trzy zapisy tej samej funkcji. Przełącz postać: parabola zostaje, zmieniają się tylko suwaki. Spróbuj ustawić Δ<0\Delta < 0 i zobacz, co dzieje się z postacią iloczynową.

Zadania · część 3

2 zadania · ok. 8 min

  1. Dla f(x)=2(x−1)(x−5)f(x) = 2(x - 1)(x - 5) podaj miejsca zerowe, wierzchołek i postać ogólną.

    Odpowiedź
    1. Miejsca zerowe 1 i 5.
    2. p=3p = 3
    3. q=2⋅2⋅(−2)=−8q = 2\cdot 2\cdot(-2) = -8: W(3, −8)W(3,\,-8).
    4. Postać ogólna: 2x2−12x+102x^2 - 12x + 10.
  2. Czy funkcję f(x)=x2+2x+5f(x) = x^2 + 2x + 5 można zapisać w postaci iloczynowej?

    Odpowiedź

    Nie: Δ=4−20=−16<0\Delta = 4 - 20 = -16 < 0, funkcja nie ma miejsc zerowych. (Jej wierzchołek to W(−1, 4)W(-1,\,4), a ramiona idą w górę, więc wykres w ogóle nie dotyka osi xx.)

4 Wzór funkcji z informacji o niej

Częste zadanie odwrotne: znasz kilka faktów o funkcji i masz podać jej wzór. Zasada: wybierz postać, w której podane fakty już są, a nieznane aa wylicz z jednego dodatkowego punktu.

  • znasz wierzchołek → postać kanoniczna a(x−p)2+qa(x - p)^2 + q;
  • znasz miejsca zerowe → postać iloczynowa a(x−x1)(x−x2)a(x - x_1)(x - x_2);
  • znasz trzy dowolne punkty → postać ogólna i układ trzech równań (rzadko na podstawie).

Przykład 4.1 Wierzchołek i punkt

Wierzchołek paraboli to W(1, −4)W(1,\,-4), a wykres przechodzi przez punkt (3, 4)(3,\,4). Podaj wzór funkcji.

  1. Postać kanoniczna: f(x)=a(x−1)2−4f(x) = a(x - 1)^2 - 4.
  2. Punkt (3, 4)(3,\,4): 4=a⋅22−44 = a\cdot 2^2 - 4, więc a=2a = 2.

Wynik: f(x)=2(x−1)2−4=2x2−4x−2f(x) = 2(x - 1)^2 - 4 = 2x^2 - 4x - 2.

Sprawdzenie: f(3)=18−12−2=4f(3) = 18 - 12 - 2 = 4 ✓, f(1)=2−4−2=−4f(1) = 2 - 4 - 2 = -4 ✓.

Zadania · część 4

2 zadania · ok. 10 min

  1. Funkcja kwadratowa ma miejsca zerowe −2-2 i 44, a f(0)=−8f(0) = -8. Wyznacz jej wzór w postaci ogólnej.

    Odpowiedź
    1. f(x)=a(x+2)(x−4)f(x) = a(x + 2)(x - 4)
    2. f(0)=−8a=−8f(0) = -8a = -8
    3. a=1a = 1.
    4. f(x)=x2−2x−8f(x) = x^2 - 2x - 8.
  2. Parabola ma oś symetrii x=2x = 2, przechodzi przez punkt (0, 1)(0,\,1) i ma wierzchołek na osi xx. Wyznacz wzór funkcji.

    Wskazówka

    Wierzchołek na osi xx i na osi symetrii: to który punkt?

    Odpowiedź
    1. W(2, 0)W(2,\,0), więc f(x)=a(x−2)2f(x) = a(x - 2)^2.
    2. f(0)=4a=1f(0) = 4a = 1
    3. a=14a = \frac14.
    4. f(x)=14(x−2)2=14x2−x+1f(x) = \frac14(x - 2)^2 = \frac14x^2 - x + 1.

5 Trening rachunkowy

Próbka treningu rachunkowego. Pełny trening ma 66 przykładów i zadań, z odpowiedziami i w wersji do druku.

Poziom A · odczytywanie

Zestawy A

  1. Wyznacz współrzędne wierzchołka paraboli.

    1. y=x2−4x+3y = x^2 - 4x + 3
    2. y=x2+2x−8y = x^2 + 2x - 8
    Odpowiedzi

    a) W(2, −1)W(2,\,-1)   b) W(−1, −9)W(-1,\,-9)

  2. Odczytaj wierzchołek, zbiór wartości i przedział, w którym funkcja jest rosnąca.

    1. f(x)=(x−4)2+1f(x) = (x - 4)^2 + 1
    2. f(x)=−(x+2)2+5f(x) = -(x + 2)^2 + 5
    Odpowiedzi

    a) W(4, 1)W(4,\,1), [1, +∞)[1,\,+\infty), rosnąca w [4, +∞)[4,\,+\infty)   b) W(−2, 5)W(-2,\,5), (−∞, 5](-\infty,\,5], rosnąca w (−∞, −2](-\infty,\,-2]

  3. Podaj miejsca zerowe i pierwszą współrzędną wierzchołka.

    1. f(x)=(x−2)(x+6)f(x) = (x - 2)(x + 6)
    2. f(x)=−3(x+1)(x−7)f(x) = -3(x + 1)(x - 7)
    Odpowiedzi

    a) 22 i −6-6, p=−2p = -2   b) −1-1 i 77, p=3p = 3

  4. Skorzystaj z symetrii paraboli: podaj liczbę tt różną od danego argumentu, dla której funkcja przyjmuje tę samą wartość.

    1. oś symetrii x=2x = 2, f(−1)=7f(-1) = 7; f(t)=7f(t) = 7
    2. oś symetrii x=−3x = -3, f(0)=4f(0) = 4; f(t)=4f(t) = 4
    Wskazówka

    Argumenty o tej samej wartości leżą symetrycznie względem osi x=px = p: x+t2=p\frac{x + t}{2} = p, więc t=2p−xt = 2p - x.

    Odpowiedzi

    a) t=5t = 5   b) t=−6t = -6

Poziom B · przekształcanie

Zestawy B

  1. Zapisz funkcję w postaci kanonicznej.

    1. x2−6x+11x^2 - 6x + 11
    2. x2+4x−1x^2 + 4x - 1
    Wskazówka

    Policz p=−b2ap = -\frac{b}{2a} i q=f(p)q = f(p), a potem wpisz do a(x−p)2+qa(x - p)^2 + q. Współczynnik aa przepisujesz bez zmian.

    Odpowiedzi

    a) (x−3)2+2(x - 3)^2 + 2   b) (x+2)2−5(x + 2)^2 - 5

  2. Zapisz funkcję w postaci iloczynowej albo uzasadnij, że się nie da.

    1. x2−5x+6x^2 - 5x + 6
    2. x2+x−12x^2 + x - 12
    Odpowiedzi

    a) (x−2)(x−3)(x - 2)(x - 3)   b) (x+4)(x−3)(x + 4)(x - 3)

  3. Zapisz funkcję w postaci ogólnej.

    1. 2(x−1)2+32(x - 1)^2 + 3
    2. −(x+2)2+1-(x + 2)^2 + 1
    Odpowiedzi

    a) 2x2−4x+52x^2 - 4x + 5   b) −x2−4x−3-x^2 - 4x - 3

  4. Dana jest funkcja f(x)=(x−2)2+1f(x) = (x - 2)^2 + 1. Podaj współrzędne wierzchołka wykresu funkcji gg.

    1. g(x)=f(x+3)g(x) = f(x + 3)
    2. g(x)=f(x−1)g(x) = f(x - 1)
    Wskazówka

    f(x−a)f(x - a) to wykres ff przesunięty o aa w prawo, f(x+a)f(x + a) o aa w lewo, f(x)+bf(x) + b o bb w górę. Przesuwasz wierzchołek W(2, 1)W(2,\,1). Kierunek w poziomie to najczęstszy błąd na maturze: sprawdź, wstawiając x=pgx = p_g do nawiasu.

    Odpowiedzi

    a) (−1, 1)(-1,\,1)   b) (3, 1)(3,\,1)

Poziom C · wzór z informacji i parametry

Zestawy C

  1. Wyznacz wzór funkcji kwadratowej w postaci ogólnej.

    1. wierzchołek W(−2, 3)W(-2,\,3), wykres przechodzi przez (0, −1)(0,\,-1)
    2. miejsca zerowe 22 i 66, zbiór wartości (−∞, 8](-\infty,\,8]
    Wskazówka

    W b) zbiór wartości mówi, gdzie jest wierzchołek: q=8q = 8, a pp leży w połowie między miejscami zerowymi.

    Odpowiedzi

    a) −(x+2)2+3=−x2−4x−1-(x + 2)^2 + 3 = -x^2 - 4x - 1   b) p=4p = 4, f(4)=−4a=8f(4) = -4a = 8, a=−2a = -2: −2x2+16x−24-2x^2 + 16x - 24

  2. Wyznacz parametry.

    1. Dla jakiego mm wierzchołek paraboli y=x2−2mx+5y = x^2 - 2mx + 5 leży na prostej x=3x = 3?
    2. Dla jakich bb wykres y=x2+bx+9y = x^2 + bx + 9 ma z osią xx dokładnie jeden punkt wspólny?
    Odpowiedzi

    a) p=m=3p = m = 3   b) Δ=b2−36=0\Delta = b^2 - 36 = 0: b=6b = 6 albo b=−6b = -6

6 Na maturze

W arkuszach podstawowych z lat 2025–2026 tematy tej lekcji (wykres, postacie, wzór, przesunięcia) dawały średnio 2–3 z 50 punktów, a razem z następną lekcją (wartości w przedziale i optymalizacja) około 6. Do tego prawie w każdym arkuszu jest nierówność kwadratowa za 2 punkty, rozwiązywana z tego samego wykresu (lekcja 3.2 Równania i nierówności kwadratowe, równania wielomianowe w postaci iloczynowej). Powtarza się ten sam układ:

  • wiązka 2–3 krótkich zadań o jednej paraboli (wspólny wstęp, np. „wierzchołek w punkcie… i punkt…”): zadanie zamknięte ABCD, ocena dwóch stwierdzeń prawda/fałsz za 1 punkt łącznie, uzupełnienie zdania liczbą;
  • przesunięcia zapisane jako g(x)=f(x−a)g(x) = f(x - a) albo g(x)=f(x)+bg(x) = f(x) + b: gdzie jest wierzchołek gg, jaka jest oś symetrii;
  • zadanie otwarte za 2–4 punkty: wyznacz wzór w konkretnej postaci (kanonicznej, ogólnej albo iloczynowej) z informacji o wierzchołku, osi symetrii, miejscu zerowym i punkcie wykresu. Kluczowy krok to zwykle odbicie znanego punktu względem osi symetrii.

Według sprawozdań CKE najwięcej punktów uczniowie tracą na kierunku przesunięcia (w maju 2026 zadanie za 4 punkty łączące ff i g(x)=f(x+1)g(x) = f(x + 1) dało zdającym średnio 38% możliwych punktów). Poniższe zadania są nasze, napisane w stylu arkusza; punktacja jest wzorowana na zasadach oceniania CKE: punkty są za kolejne istotne kroki, a wynik bez obliczeń daje mniej.

Zadania w stylu maturalnym

8 zadań · 9 pkt · ok. 15 min

  1. (0–1 pkt) Wierzchołkiem paraboli y=−2(x−3)2+5y = -2(x - 3)^2 + 5 jest punkt

    A.(−3, 5)(-3,\,5)B.(3, 5)(3,\,5)C.(3, −5)(3,\,-5)D.(−3, −5)(-3,\,-5)
    Odpowiedź

    B.

    1. Postać kanoniczna:
    2. p=3p = 3 (w nawiasie x−3x - 3)
    3. q=5q = 5.
    4. Odpowiedzi A i D to typowy błąd znaku.
  2. (0–1 pkt) Funkcja f(x)=x2−4x+1f(x) = x^2 - 4x + 1 jest malejąca w przedziale

    A.(−∞, 2](-\infty,\,2]B.[2, +∞)[2,\,+\infty)C.(−∞, −2](-\infty,\,-2]D.[−2, +∞)[-2,\,+\infty)
    Odpowiedź

    A. p=42=2p = \frac{4}{2} = 2, a=1>0a = 1 > 0: ramiona w górę, więc funkcja maleje na lewo od wierzchołka.

  3. (0–1 pkt) Zbiorem wartości funkcji f(x)=−(x−1)2+3f(x) = -(x - 1)^2 + 3 jest przedział

    A.(−∞, 3](-\infty,\,3]B.[3, +∞)[3,\,+\infty)C.(−∞, 1](-\infty,\,1]D.[1, +∞)[1,\,+\infty)
    Odpowiedź

    A. a=−1<0a = -1 < 0, więc największa wartość to q=3q = 3. C i D mylą zbiór wartości z pierwszą współrzędną wierzchołka.

  4. (0–1 pkt) Osią symetrii paraboli y=2(x+4)(x−2)y = 2(x + 4)(x - 2) jest prosta

    A.x=−4x = -4B.x=2x = 2C.x=−1x = -1D.x=1x = 1
    Odpowiedź

    C.

    1. Miejsca zerowe −4-4 i 22, oś w połowie:
    2. −4+22=−1\frac{-4 + 2}{2} = -1.
    3. D to błąd znaku przy odczycie x+4x + 4.
  5. (0–1 pkt) Dana jest funkcja f(x)=x2f(x) = x^2. Funkcja gg jest określona wzorem g(x)=f(x+2)+3g(x) = f(x + 2) + 3. Wzór funkcji gg można zapisać w postaci

    A.y=(x−2)2+3y = (x - 2)^2 + 3B.y=(x+2)2+3y = (x + 2)^2 + 3C.y=(x+2)2−3y = (x + 2)^2 - 3D.y=(x−2)2−3y = (x - 2)^2 - 3
    Odpowiedź

    B.

    1. f(x+2)+3=(x+2)2+3f(x + 2) + 3 = (x + 2)^2 + 3.
    2. Wykres ff przesunięty o 22 w lewo i o 33 w górę: wierzchołek (−2, 3)(-2,\,3).
    3. A to najczęstszy błąd: przesunięcie w złą stronę.
  6. (0–1 pkt) Funkcja f(x)=x2+bx+4f(x) = x^2 + bx + 4 ma dokładnie jedno miejsce zerowe dla

    A.b=2b = 2B.b=4b = 4C.b=8b = 8D.b=16b = 16
    Odpowiedź

    B. Δ=b2−16=0\Delta = b^2 - 16 = 0 dla b=4b = 4 (albo b=−4b = -4, którego nie ma wśród odpowiedzi). D to b2b^2 zamiast bb.

  7. (0–1 pkt) Dana jest funkcja f(x)=−(x+2)2+1f(x) = -(x + 2)^2 + 1. Oceń prawdziwość stwierdzeń. Wybierz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F, jeśli jest fałszywe.

    1. Funkcja ff ma dwa miejsca zerowe.   P / F
    2. Funkcja ff jest rosnąca w przedziale (−∞, 2](-\infty,\,2].   P / F

    Odpowiedź

    PF.

    1. Wierzchołek (−2, 1)(-2,\,1) leży nad osią xx, a ramiona idą w dół, więc są dwa miejsca zerowe (−3-3 i −1-1).
    2. Funkcja rośnie tylko w (−∞, −2](-\infty,\,-2]; w [−2, 2][-2,\,2] już maleje.
    3. Punkt dostajesz tylko za obie odpowiedzi poprawne.
  8. (0–2 pkt) Funkcja kwadratowa ff ma miejsca zerowe −1-1 i 33, a jej wykres przechodzi przez punkt (1, −8)(1,\,-8). Wyznacz wzór funkcji ff w postaci ogólnej.

    Rozwiązanie i punktacja
    1. Postać iloczynowa. z miejsc zerowych: f(x)=a(x+1)(x−3)f(x) = a(x + 1)(x - 3).
    2. Współczynnik aa. z punktu (1, −8)(1,\,-8): f(1)=a⋅2⋅(−2)=−4a=−8⇒a=2.f(1) = a\cdot 2\cdot(-2) = -4a = -8 \quad\Rightarrow\quad a = 2.
    3. Postać ogólna. f(x)=2(x+1)(x−3)=2x2−4x−6.f(x) = 2(x + 1)(x - 3) = 2x^2 - 4x - 6.

    1 pkt za zapisanie f(x)=a(x+1)(x−3)f(x) = a(x + 1)(x - 3) i równania −4a=−8-4a = -8 ALBO za a=2a = 2 wyznaczone inną metodą. 2 pkt za wzór w postaci ogólnej f(x)=2x2−4x−6f(x) = 2x^2 - 4x - 6.

    Uwaga: polecenie mówi „w postaci ogólnej”. Wzór 2(x+1)(x−3)2(x + 1)(x - 3) bez wymnożenia to 1 pkt, nie 2.

7 Najczęstsze błędy

„W (x+3)2(x + 3)^2 wierzchołek ma p=3p = 3.”
Postać to (x−p)2(x - p)^2, więc x+3=x−(−3)x + 3 = x - (-3) i p=−3p = -3.
„cc to druga współrzędna wierzchołka.”
c=f(0)c = f(0) to punkt przecięcia z osią yy. Wierzchołek to q=f(p)q = f(p); równe cc tylko wtedy, gdy p=0p = 0.
„Zbiór wartości to wszystkie liczby rzeczywiste.”
To dziedzina. Zbiór wartości funkcji kwadratowej zawsze jest ograniczony z jednej strony przez qq.
„Każdą funkcję kwadratową da się zapisać w postaci iloczynowej.”
Tylko gdy Δ≥0\Delta \ge 0. Dla Δ<0\Delta < 0 nie ma miejsc zerowych, więc nie ma czego wstawić za x1x_1, x2x_2.
„g(x)=f(x−3)g(x) = f(x - 3) to wykres ff przesunięty o 33 w lewo.”
W prawo. Wierzchołek gg jest tam, gdzie nawias daje pp: x−3=px - 3 = p, czyli x=p+3x = p + 3. Sprawdź jednym punktem: g(p+3)=f(p)=qg(p + 3) = f(p) = q. Na maturze to najczęściej tracony punkt w tym temacie.
„Współczynnik aa widać z rysunku.”
Z rysunku widać wierzchołek i punkty kratki. Liczbę aa trzeba policzyć z równania, np. 3=a(0−3)2+63 = a(0 - 3)^2 + 6. W zasadach oceniania aa podane bez rachunku daje tylko część punktów.
„W postaci iloczynowej można pominąć aa.”
(x+1)(x−3)(x + 1)(x - 3) i 2(x+1)(x−3)2(x + 1)(x - 3) mają te same miejsca zerowe, ale to różne funkcje. aa trzeba wyliczyć z dodatkowej informacji.

8 Sprawdź się

Odpowiedz w myślach, zanim rozwiniesz odpowiedź.

1 Którą postać wybrać, żeby od razu odczytać wierzchołek?

Kanoniczną: a(x−p)2+qa(x - p)^2 + q, W(p, q)W(p,\,q).

2 Co mówi znak aa?

a>0a > 0: ramiona w górę, wartość najmniejsza w wierzchołku; a<0a < 0: ramiona w dół, wartość największa.

3 Jak najszybciej znaleźć pp, gdy znasz miejsca zerowe?

p=(x1+x2)/2p = (x_1 + x_2)/2, w połowie między nimi.

4 Kiedy postać iloczynowa nie istnieje?

Gdy Δ<0\Delta < 0.

5 Co oznacza cc w postaci ogólnej?

f(0)=cf(0) = c: punkt przecięcia wykresu z osią yy.

9 Karta wzorów i co dalej

Trzy postacie

ogólna: ax2+bx+cax^2 + bx + c

kanoniczna: a(x−p)2+qa(x - p)^2 + q

iloczynowa: a(x−x1)(x−x2)a(x - x_1)(x - x_2), gdy Δ≥0\Delta \ge 0

Wierzchołek i zera

Δ=b2−4ac\Delta = b^2 - 4ac, x1,2=−b∓Δ2ax_{1,2} = \dfrac{-b \mp \sqrt\Delta}{2a}

p=−b2a=x1+x22p = -\dfrac{b}{2a} = \dfrac{x_1 + x_2}{2}, q=f(p)=−Δ4aq = f(p) = -\dfrac{\Delta}{4a}

Wzory na Δ\Delta, miejsca zerowe, współrzędne wierzchołka i trzy postacie są w tablicach CKE „Wybrane wzory matematyczne”, które dostajesz na egzaminie. Warto je mimo to znać na pamięć: odczytanie ich z tablic kosztuje czas, a kto ich nie rozumie, ten i tak nie wie, który zastosować.

Dalej: równania i nierówności kwadratowe (kiedy wykres jest nad osią xx?) oraz zadania o największej i najmniejszej wartości. Dla ambitnych: ta sama parabola jako tor rzuconej piłki w lekcji 0.1 Liczby, potęgi, logarytmy i funkcje elementarne kursu matematyki.

Korzystają z tej lekcji 5.4 Funkcja kwadratowa w przedziale i zadania optymalizacyjne5.7 Przekształcenia wykresów, złożenia, dowodzenie monotoniczności3.2 Równania i nierówności kwadratowe, równania wielomianowe w postaci iloczynowej