Pojęcie funkcji i sposoby jej opisu
Funkcja to przepis: wrzucasz liczbę, dostajesz jedną liczbę. Ten sam przepis można podać wzorem, tabelką, wykresem albo zdaniem. Na maturze wszystkie cztery zapisy się mieszają, więc tu nauczysz się przechodzić między nimi i liczyć wartości bez pomyłek, także dla funkcji zapisanej kilkoma wzorami.
Dział V: Funkcje. Matura podstawowa i rozszerzona. Około 45 minut, 3 przykłady i 9 zadań z rozwiązaniami. Aktualizacja: .
Po tym poradniku:
- rozpoznajesz, czy przyporządkowanie jest funkcją
- odróżniasz argument od wartości i liczysz ze wzoru
- znajdujesz argument, dla którego funkcja ma daną wartość
- przechodzisz między wzorem, tabelą, wykresem i opisem słownym
- wyznaczasz dziedzinę funkcji danej wzorem i liczysz wartości funkcji określonej przedziałami
Czym jest funkcja
Funkcja to przyporządkowanie, które każdemu elementowi zbioru przyporządkowuje dokładnie jeden element zbioru . Nazwy, które będą wracać w każdym zadaniu:
- to argument (to, co wrzucasz);
- to wartość funkcji dla argumentu (to, co wychodzi);
- zbiór wszystkich argumentów to dziedzina funkcji, oznaczana albo ;
- zbiór wszystkich wartości to zbiór wartości funkcji.
Zapis czytasz: „dla argumentu funkcja przyjmuje wartość ”. Na wykresie to punkt .
Najważniejsze słowo w definicji to „dokładnie jeden”. Na wykresie sprawdzasz to testem pionowej prostej: każda prosta pionowa przecina wykres funkcji co najwyżej w jednym punkcie. Okrąg poniżej nie jest wykresem funkcji, bo prosta przecina go w dwóch punktach. Argument miałby dwie wartości: i .
Zadanie 1
2 pktOceń, czy opisane przyporządkowanie jest funkcją.
Oceń każde zdanie: prawda (P) czy fałsz (F)?
- Każdemu uczniowi Twojej klasy przyporządkowujemy jego datę urodzenia.
- Każdej liczbie rzeczywistej przyporządkowujemy liczbę taką, że .
- Przyporządkowanie z tabeli:
- Każdej liczbie ze zbioru przyporządkowujemy liczbę .
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 1
Odpowiedź:
- Każdemu uczniowi Twojej klasy przyporządkowujemy jego datę urodzenia.: P (prawda)
- Każdej liczbie rzeczywistej przyporządkowujemy liczbę taką, że .: F (fałsz)
- Przyporządkowanie z tabeli: : F (fałsz)
- Każdej liczbie ze zbioru przyporządkowujemy liczbę .: P (prawda)
Rozwiązanie
Dla każdego argumentu sprawdzasz, ile ma wartości. Musi mieć dokładnie jedną.
Powtarzające się wartości są w porządku. Powtarzający się argument z różnymi wartościami oznacza, że to nie jest funkcja.
Wzór, tabela, wykres i słowa
Tę samą funkcję możesz opisać na cztery sposoby. Weźmy dziedzinę .
- Słowa: każdej liczbie z przyporządkowujemy liczbę o mniejszą od jej podwojenia.
- Wzór: dla .
- Tabela:
- Wykres: pięć punktów , jak na rysunku.
Przykład Wartość, argument i punkt na wykresie
Funkcja jest dana wzorem dla . Oblicz . Znajdź argument, dla którego . Sprawdź, czy punkt należy do wykresu.
Wartość: wstawiasz argument w miejsce .
Argument: tu znasz wynik, a szukasz . Rozwiązujesz równanie:
Punkt: , a druga współrzędna punktu to . Skoro , punkt nie należy do wykresu.
Zadanie 2
2 pktFunkcja jest określona wzorem dla . Oblicz i znajdź argument, dla którego funkcja przyjmuje wartość .
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 2
Odpowiedź:
- dla
Rozwiązanie
Sprawdzenie: . Zgadza się.
Zadanie 3
1 pktFunkcja jest określona wzorem dla . Do wykresu funkcji należy punkt:
- A.
- B.
- C.
- D.
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 3
Rozwiązanie
Dla każdego punktu liczysz i porównujesz z .
: punkt należy do wykresu. i , więc pozostałe punkty nie należą.
Skąd biorą się błędne odpowiedzi
- Bpoliczone jak . Kwadrat liczby ujemnej jest dodatni: .
- CWspółrzędne zamienione miejscami. Pierwsza współrzędna to argument: , a nie .
- D. Odejmujesz od , a nie odwrotnie.
Zadanie 4
1 pktFunkcja jest określona tabelą. Który wzór ją opisuje?
- A.
- B.
- C.
- D.
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 4
Rozwiązanie
Gdy rośnie o , wartość spada o , więc współczynnik przy to .
Dla wartość to , więc wyraz wolny to : .
Sprawdzenie ostatniej kolumny: .
Skąd biorą się błędne odpowiedzi
- BPasuje tylko kolumna . Dla ten wzór daje , a w tabeli jest . Sprawdzaj wszystkie kolumny, nie jedną.
- CLiczba stoi pod , nie pod . Wyraz wolny to wartość dla , czyli .
- DDla wychodzi , a w tabeli jest . Wartości spadają o przy każdym kroku, więc współczynnik przy to .
Zadanie 5
1 pktFunkcja każdej liczbie rzeczywistej przyporządkowuje różnicę kwadratu tej liczby i jej potrojenia. Zapisz wzór tej funkcji.
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 5
Rozwiązanie
Liczbę oznaczasz przez . Jej kwadrat to , a potrojenie to .
Różnica w podanej kolejności: .
Wolisz sprawdzać od razu? W kursie te same zadania oceniają się same, a przy błędnej odpowiedzi widzisz, co poszło nie tak. Przećwicz ten rozdział w kursie, za darmo
Dziedzina funkcji danej wzorem
Czasem dziedzina jest podana wprost, np. „ dla ”. Wtedy liczysz wartości tylko dla tych .
Jeśli dziedziny nie podano, przyjmujesz wszystkie liczby, dla których wzór ma sens. Na poziomie podstawowym przeszkodą jest mianownik: nie może być równy . To ten sam warunek, który zapisujesz przy wyrażeniach wymiernych i równaniach z ułamkami.
Zadanie 6
1 pktDziedziną funkcji jest zbiór:
- A.
- B.
- C.
- D.
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 6
Rozwiązanie
Warunek: , czyli .
.
Skąd biorą się błędne odpowiedzi
- Bzeruje licznik, a nie mianownik. to zwykła wartość funkcji.
- CZnak: daje , nie .
- DDla w mianowniku jest , a przez zero nie dzielimy. Tę liczbę trzeba wyrzucić.
Przykład Dziedzina, gdy w mianowniku jest kwadrat
Wyznacz dziedzinę funkcji i oblicz .
Warunek: mianownik różny od zera, .
Wyłączasz przed nawias: . Iloczyn jest zerem, gdy zerem jest któryś czynnik, więc i .
Komentarz:Szukasz wszystkich liczb, które zerują mianownik. Dlatego rozkładasz go na czynniki.Typowy błąd
Źle:Dzielisz obie strony przez : , więc .
Co poszło nie tak:Dzielenie przez gubi liczbę . A dla mianownik też jest zerem: ..
należy do dziedziny, więc .
Zadanie 7
2 pktFunkcja jest określona wzorem dla . Wiadomo, że . Oblicz , a potem .
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 7
Odpowiedź:
Rozwiązanie
, więc .
, czyli i . Wzór: .
, więc należy do dziedziny: .
Funkcja określona przedziałami
Funkcja może mieć różne wzory na różnych przedziałach. Zapisuje się to klamrą:
To nadal jedna funkcja. Klamra mówi tylko, którego wzoru użyć. Zanim cokolwiek policzysz, sprawdź, do którego przedziału należy argument. Najbardziej uważaj na liczbę z granicy ( w przykładzie) i na znaki oraz .
Przykład Wartości i równanie dla funkcji z klamrą
Dla funkcji z klamry powyżej oblicz , , i rozwiąż równania oraz .
, więc górny wzór: .
, więc dolny wzór: . Górny wzór dałby , ale dla nie wolno go użyć.
, więc dolny wzór: .
rozwiązujesz osobno dla każdego wzoru. Górny: , więc . Warunek jest spełniony. Dolny: , więc . Warunek jest spełniony. Dwa rozwiązania: i .
. Górny: , ale to nieprawda, więc odrzucasz. Dolny: , ale to nieprawda, więc też odrzucasz. Równanie nie ma rozwiązań. Na wykresie widać to od razu: funkcja nigdzie nie sięga wysokości .
Zadanie 8
2 pktFunkcja jest określona wzorem Oblicz podane wartości.
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 8
Odpowiedź:
Rozwiązanie
: .
: . Górny wzór dałby , to typowa pułapka.
: .
Zadanie 9
2 pktFunkcja jest określona wzorem Wyznacz wszystkie argumenty, dla których funkcja przyjmuje podaną wartość.
Odpowiedź i rozwiązanie, zadanie 9
Odpowiedź:
- dla
- dla
Rozwiązanie
. Górny: , więc , ale to nieprawda, odrzucasz. Dolny: , więc i . Rozwiązanie: .
. Górny: , więc i . Dolny: , więc i . Rozwiązania: .
Ściąga: najważniejsze wzory
Przepisz ją do zeszytu. Przepisywanie też uczy.
- argument a, wartość b
- wstawiasz argument albo rozwiązujesz równanie
- dziedzina funkcji danej wzorem: mianownik różny od zera
- najpierw wybierz wzór, potem licz; sprawdzaj granicę przedziału