• Nie Znaleziono Wyników

POWTÓRZENIE WIADOMOŚCI

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Share "POWTÓRZENIE WIADOMOŚCI"

Copied!
17
0
0

Pełen tekst

(1)

POWTÓRZENIE WIADOMOŚCI

Przypomnienie podstawowych definicji, twierdzeń i wzorów z wybranych działów matematyki.

Algebra

Liczbą przeciwną do liczby 𝑎 ∈ 𝐑 jest liczba −𝑎. Odwrotność liczby 𝑎 (dla 𝑎 ≠ 0) to liczba 1

𝑎 . Wartość bezwzględna liczby 𝑎 jest równa jej odległości od 0 na osi liczbowej.

|𝑎| = {𝑎 dla 𝑎 ≥ 0

−𝑎 dla 𝑎 < 0

Dla liczb 𝑎 i 𝑏 odległość na osi liczbowej między tymi liczbami jest równa |𝑎 − 𝑏| = |𝑏 − 𝑎|.

Potęgą 𝑎𝑛 o wykładniku naturalnym 𝑛 > 1 nazywamy iloczyn 𝑛 czynników równych liczbie 𝑎.

Dodatkowo przyjmuje się, że 𝑎1 = 𝑎 oraz 𝑎0 = 1 dla 𝑎 ≠ 0.

Dla 𝑎 ≠ 0 istnieje potęga o wykładniku całkowitym ujemnym 𝑎−𝑛= 1

𝑎𝑛 .

Własności potęg dla wykładników całkowitych; 𝑚, 𝑛 ∈ 𝐂 (uwaga: symbol 00 jest nieokreślony) 𝑎𝑚∙ 𝑎𝑛 = 𝑎𝑚+𝑛 𝑎

𝑚

𝑎𝑛 = 𝑎𝑚−𝑛 dla 𝑎 ≠ 0 (𝑎𝑚)𝑛 = 𝑎𝑚∙𝑛 (𝑎

𝑏)𝑛 =𝑎𝑛

𝑏𝑛 dla 𝑏 ≠ 0 (𝑎𝑏)𝑛 = 𝑎𝑛𝑏𝑛

Własności potęg dla wykładników rzeczywistych; 𝑎, 𝑏 ∈ (0, ∞) i 𝑥, 𝑦 ∈ 𝐑

INSTYTUT MEDICUS

Kurs przygotowawczy do matury i rekrutacji na studia medyczne Rok szkolny 2020/2021

www.medicus.edu.pl tel. 501 383 955

MATEMATYKA 13

(2)

Pierwiastek n - tego stopnia 𝑛√𝑎= 𝑏 ⇔ 𝑏𝑛 = 𝑎 dla 𝑎 ≥ 0, 𝑏 ≥ 0, 𝑛 ∈ 𝐍.

Pierwiastki parzystego stopnia obliczamy tylko z liczb rzeczywistych nieujemnych.

Pierwiastki nieparzystego stopnia można obliczać z liczb rzeczywistych (o dowolnym znaku).

Wzory skróconego mnożenia

(𝑎 ± 𝑏)2 = 𝑎2 ± 2𝑎𝑏 + 𝑏2 (𝑎 ± 𝑏)3 = 𝑎3± 3𝑎2𝑏 + 3𝑎𝑏2± 𝑏3

𝑎2− 𝑏2 = (𝑎 − 𝑏)(𝑎 + 𝑏) 𝑎3± 𝑏3 = (𝑎 ± 𝑏)(𝑎2∓ 𝑎𝑏 + 𝑏2) Silnia

• definiujemy 0! = 1; wprowadzamy wzór ogólny dla 𝑛 ∈ 𝐍 i 𝑛 ≥ 1 𝑛! = 1 ∙ 2 ∙ 3 ∙ … ∙ (𝑛 − 1) ∙ 𝑛

• wzór rekurencyjny { 0! = 1

(𝑛 + 1)! = 𝑛! ∙ (𝑛 + 1) dla 𝑛 ∈ 𝐍 i 𝑛 ≥ 1 Symbol Newtona

Jeżeli 𝑘, 𝑛 ∈ 𝐍 i 𝑘 ≤ 𝑛, to

(𝑛𝑘) = 𝑛!

𝑘!(𝑛−𝑘)!

(𝑛𝑘) = (𝑛−𝑘𝑛 )

(𝑛𝑘) + (𝑘+1𝑛 ) = (𝑛+1𝑘+1)

Rozwinięcie dwumianu Newtona

Jeżeli 𝑎, 𝑏 ∈ 𝐑 i 𝑛 ∈ 𝐍 i 𝑛 ≥ 1 , to (𝑎 + 𝑏)𝑛 = (𝑛

0) 𝑎𝑛+ (𝑛

1) 𝑎𝑛−1𝑏 + (𝑛

2) 𝑎𝑛−2𝑏2+ ⋯ + ( 𝑛

𝑛 − 1) 𝑎𝑏𝑛−1+ (𝑛 𝑛) 𝑏𝑛 Procenty

• 1 % danej wielkości to 1

100 tej wielkości;

• 1 ‰ danej wielkości to 1

1000 tej wielkości;

• 𝑝 % liczby 𝑎 to ( 𝑝

100𝑎);

• liczba 𝑎 stanowi (𝑎

𝑏100 %) liczby 𝑏;

• liczba o 𝑝 % większa od liczby 𝑎 to (𝑎 + 𝑝

100𝑎).

(3)

Funkcja liniowa, układ równań liniowych

Funkcją liniową nazywamy funkcję określoną wzorem 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏 dla 𝑥 ∈ 𝐑 . Równanie 𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏 nazywamy równaniem kierunkowym prostej.

Równanie 𝐴𝑥 + 𝐵𝑦 + 𝐶 = 0 , gdzie 𝐴 ≠ 0 lub 𝐵 ≠ 0, nazywamy równaniem ogólnym prostej.

Współczynnik a nazywamy współczynnikiem kierunkowym prostej. Jeśli prosta przechodzi przez dwa różne punkty (𝑥𝐴, 𝑦𝐴) i (𝑥𝐵, 𝑦𝐵), to współczynnik kierunkowy 𝑎 =𝑦𝐵−𝑦𝐴

𝑥𝐵−𝑥𝐴 . Proste 𝑦 = 𝑎1𝑥 + 𝑏1 i 𝑦 = 𝑎2𝑥 + 𝑏2 są prostopadłe wtedy i tylko wtedy, gdy 𝑎1 = −1

𝑎2 , (𝑎2 ≠ 0).

Proste 𝑦 = 𝑎1𝑥 + 𝑏1 i 𝑦 = 𝑎2𝑥 + 𝑏2 są równoległe wtedy i tylko wtedy, gdy 𝑎1 = 𝑎2 . Układ dwóch równań liniowych z dwiema niewiadomymi:

{𝑎1𝑥 + 𝑏1𝑦 = 𝑐1

𝑎2𝑥 + 𝑏2𝑦 = 𝑐2 gdzie 𝑎1 ≠ 0 lub 𝑏1≠ 0 𝑎2 ≠ 0 lub 𝑏2 ≠ 0

• jest układem oznaczonym, gdy jego rozwiązaniem jest jedna para liczb;

• jest układem nieoznaczonym, gdy ma nieskończenie wiele rozwiązań;

• jest układem sprzecznym, gdy nie ma rozwiązań.

Układ równań liniowych



= +

= +

2 2 2

1 1 1

c y b x a

c y b x a

można rozwiązać stosując metodę wyznacznikową.

Liczymy wyznaczniki: 𝑊 - główny, 𝑊𝑥 - niewiadomej x, 𝑊𝑦 - niewiadomej y:

1 2 2 1 2 2

1

1 ab ab

b a

b

W = a = − , 1 2 2 1

2 2

1

1 cb c b

b c

b

Wx = c = − , 1 2 2 1

2 2

1

1 ac a c

c a

c

Wy = a = − .

• Jeśli W 0, to układ równań jest układem oznaczonym i ma rozwiązanie:

W x=Wx,

W y=Wy .

• Jeśli W =0 i Wx =0 i Wy =0, to układ równań jest nieoznaczony.

• Jeśli =

(4)

Funkcja kwadratowa

Funkcją kwadratową lub trójmianem kwadratowym nazywamy funkcję zapisaną w postaci (w poniższych wzorach 𝑎 ≠ 0):

• ogólnej: 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 ;

• kanonicznej: 𝑓(𝑥) = 𝑎(𝑥 − 𝑝)2+ 𝑞 , gdzie: 𝑝 =−𝑏

2𝑎 , 𝑞 =−Δ

4𝑎 , Δ = 𝑏2− 4𝑎𝑐 ;

• iloczynowej: 𝑓(𝑥) = 𝑎(𝑥 − 𝑥1)(𝑥 − 𝑥2) , gdzie: 𝑥1 = −𝑏−√Δ

2𝑎 , 𝑥2 =−𝑏+√Δ

2𝑎 dla Δ > 0, albo 𝑥1 = 𝑥2 =−𝑏

2𝑎 dla Δ = 0, są pierwiastkami równania 𝑓(𝑥) = 0.

Wykresem funkcji kwadratowej jest parabola o wierzchołku w punkcie o współrzędnych: 𝑥𝑤 =

−𝑏

2𝑎 , 𝑦𝑤 = −Δ

4𝑎 i ramionach skierowanych w górę, gdy 𝑎 > 0 albo w dół, gdy 𝑎 < 0.

Wzory Viète’a

Jeżeli równanie kwadratowe 𝑎𝑥2+ 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0 posiada dodatni wyróżnik, Δ = 𝑏2− 4𝑎𝑐 > 0,

to pierwiastkami tego równania są liczby: 𝑥1 = −𝑏−√Δ

2𝑎 i 𝑥2 =−𝑏+√Δ

2𝑎 . Wzory Viète’a wyrażają sumę i iloczyn pierwiastków tego równania.

𝑥1+ 𝑥2 =−𝑏−√Δ

2𝑎 +−𝑏+√Δ

2𝑎 =−𝑏−√Δ+(−𝑏+√Δ)

2𝑎 =−2𝑏

2𝑎 = −𝑏

𝑎 𝑥1∙ 𝑥2 =(−𝑏−√Δ)(−𝑏+√Δ)

4𝑎2 = 𝑏2−Δ

4𝑎2 = 𝑏2−(𝑏2−4𝑎𝑐)

4𝑎2 = 4𝑎𝑐

4𝑎2 = 𝑐

𝑎 Ekstremum funkcji kwadratowej

Funkcja kwadratowa 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2+ 𝑏𝑥 + 𝑐 ma pochodną (𝑎𝑥2+ 𝑏𝑥 + 𝑐)= 2𝑎𝑥 + 𝑏, która zeruje się w punkcie 𝑓(𝑥0) = 2𝑎𝑥0+ 𝑏 = 0. Rozwiązując równanie otrzymujemy 𝑥0 = − 𝑏

2𝑎 . Jest to ekstremum globalne funkcji kwadratowej (pierwsza pochodna zeruje się wyłącznie w tym punkcie). Monotoniczność funkcji kwadratowej i jej ekstremum (minimum albo maksimum) badamy określając znak pochodnej w przedziałach (−∞, 𝑥0) oraz (𝑥0, ∞).

(5)

Wielomiany

Jednomianem nazywamy funkcję 𝑦(𝑥) = 𝑎 ⋅ 𝑥𝑛 określoną dla 𝑥 ∈ 𝐑.

Funkcję 𝑊(𝑥) = 𝑎𝑛⋅ 𝑥𝑛+ 𝑎𝑛−1⋅ 𝑥𝑛−1+ … +𝑎1⋅ 𝑥1 + 𝑎0 , gdzie 𝑎𝑛 ≠ 0 i 𝑛 ∈ 𝐍 , określoną dla 𝑥 ∈ 𝐑, nazywamy wielomianem stopnia 𝑛 (stopień wielomianu oznaczamy: 𝑠𝑡(𝑊) = 𝑛).

Liczby 𝑎𝑛 , 𝑎𝑛−1 , … , 𝑎1 nazywamy współczynnikami wielomianu, natomiast współczynnik 𝑎0 nazywamy wyrazem wolnym.

Jeśli wielomiany 𝑈, 𝑊 i 𝑈 + 𝑊 są niezerowe oraz 𝑠𝑡(𝑈) ≤ 𝑠𝑡(𝑊) , to 𝑠𝑡(𝑈 + 𝑊) ≤ 𝑠𝑡(𝑊).

Iloczyn wielomianu stopnia 𝑚 i wielomianu stopnia 𝑛 jest wielomianem stopnia 𝑚 + 𝑛 ; 𝑠𝑡(𝑊 ⋅ 𝑈) = 𝑠𝑡(𝑊) + 𝑠𝑡(𝑈).

Każdy wielomian można przedstawić jako iloczyn czynników stopnia co najwyżej drugiego.

Rozkład wielomianu 𝑊(𝑥) na czynniki można wykorzystać do wyznaczenia jego pierwiastków, czyli takich argumentów 𝑥, dla których równanie 𝑊(𝑥) = 0 jest spełnione.

Funkcje wymierne

Wykres funkcji 𝑦 =𝑎

𝑥 , gdzie 𝑎 ≠ 0, 𝑥 ≠ 0, nazywamy hiperbolą.

Przesuwając wykres funkcji 𝑦 =𝑎

𝑥 o 𝑝 jednostek wzdłuż osi OX i o 𝑞 jednostek wzdłuż osi OY (czyli o wektor [𝑝, 𝑞] ), otrzymujemy wykres funkcji 𝑦 = 𝑎

𝑥−𝑝+ 𝑞 określonej dla 𝑥 ∈ 𝐑 ∖ {p} . Punkty należące do wykresu hiperboli możemy opisać formułą {(𝑥, 𝑦): (𝑥 − 𝑝)(𝑦 − 𝑞) = 𝑎} . Funkcję wymierną zapisujemy w postaci 𝑓(𝑥) =𝑊(𝑥)

𝑉(𝑥) , gdzie 𝑊(𝑥) i 𝑉(𝑥) są wielomianami, a dziedziną tej funkcji jest zbiór liczb rzeczywistych takich, że 𝑉(𝑥) ≠ 0.

Jeżeli wyrażenie wymierne można przedstawić w postaci 𝑎𝑥+𝑏

(𝑥+𝑐)(𝑥+𝑑) , to można znaleźć takie liczby 𝐴 i 𝐵 , że zachodzi 𝑎𝑥+𝑏

(𝑥+𝑐)(𝑥+𝑑)= 𝐴

𝑥+𝑐+ 𝐵

𝑥+𝑑 .

(6)

Wzory służące do obliczania pochodnej

sumy funkcji [𝑓(𝑥) + 𝑔(𝑥)]= 𝑓(𝑥) + 𝑔′(𝑥) różnicy funkcji [𝑓(𝑥) − 𝑔(𝑥)]= 𝑓(𝑥) − 𝑔′(𝑥)

iloczynu funkcji [𝑓(𝑥) ∙ 𝑔(𝑥)]= 𝑓(𝑥) ∙ 𝑔(𝑥) + 𝑓(𝑥) ∙ 𝑔′(𝑥) ilorazu funkcji [𝑓(𝑥)

𝑔(𝑥)]= 𝑓(𝑥)∙𝑔(𝑥)−𝑓(𝑥)∙𝑔′(𝑥)

[𝑔(𝑥)]2 dla 𝑔(𝑥) ≠ 0

Pochodna funkcji liniowej: (𝑎𝑥 + 𝑏)′ = 𝑎

Pochodna funkcji kwadratowej: (𝑎𝑥2+ 𝑏𝑥 + 𝑐)= 2𝑎𝑥 + 𝑏 Pochodna funkcji potęgowej o wykładniku naturalnym 𝑛 : (𝑥𝑛)= 𝑛 ∙ 𝑥𝑛−1

Pochodna funkcji 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥3+ 𝑏𝑥2 + 𝑐𝑥 + 𝑑 (wielom. st. 3): 𝑓′(𝑥) = 3𝑎𝑥2+ 2𝑏𝑥 + 𝑐

Styczna do krzywej

Niech funkcja 𝑓 będzie różniczkowalna w punkcie 𝑥0.

• Współczynnik kierunkowy stycznej do wykresu funkcji 𝑓 w punkcie 𝑥0 jest równy pochodnej 𝑓′(𝑥0) w tym punkcie.

• Tangens kąta 𝛼, jaki tworzy z osią odciętych styczna do wykresu funkcji 𝑓 w punkcie o odciętej 𝑥0 jest równy pochodnej funkcji w tym punkcie. tg 𝛼 = 𝑓(𝑥0)

• Równanie stycznej do wykresu funkcji 𝑦 = 𝑓(𝑥) w punkcie (𝑥0, 𝑓(𝑥0)) ma postać 𝑦 = 𝑓(𝑥0)(𝑥 − 𝑥0) + 𝑓(𝑥0)

Ekstrema funkcji

• Warunek konieczny istnienia ekstremum funkcji.

Jeżeli funkcja 𝑓 osiąga ekstremum w punkcie 𝑥0 i ma w tym punkcie pochodną, to 𝑓(𝑥0) = 0.

• Warunek dostateczny istnienia ekstremum funkcji.

Jeżeli funkcja 𝑓 jest różniczkowalna w pewnym otoczeniu punktu 𝑥0 , w którym 𝑓(𝑥0) = 0 oraz 𝑓(𝑥) > 0 dla przedziału (𝑥0 − ℎ, 𝑥0)

to funkcja 𝑓 ma maksimum w punkcie 𝑥0 ;

𝑓(𝑥) < 0 dla przedziału (𝑥0, 𝑥0+ ℎ) 𝑓(𝑥) < 0 dla przedziału (𝑥0 − ℎ, 𝑥0)

to funkcja 𝑓 ma minimum w punkcie 𝑥0 .

𝑓(𝑥) > 0 dla przedziału (𝑥0, 𝑥0+ ℎ)

(7)

ZADANIA

13.1. (2 punkty)

Dane są zbiory 𝐴 i 𝐵.

𝐴 = {𝑥 ∈ 𝐑: |𝑥 − 4| ≥ 7}

𝐵 = {𝑥 ∈ 𝐑: 𝑥2 > 0}

Zaznacz na osi liczbowej:

a) Zbiory 𝐴 i 𝐵.

b) Zbiór 𝐶 = 𝐵\𝐴.

13.2. (3 punkty)

Dane są zbiory 𝐴, 𝐵 i 𝐶.

𝐴 = {𝑥 ∈ 𝐑: |5 − 𝑥| ≥ 3}

𝐵 = {𝑥 ∈ 𝐑: 𝑥2− 9 ≥ 0}

𝐶 = {𝑥 ∈ 𝐑: 𝑥 + 1 𝑥 − 1≤ 1}

a) Zaznacz na osi liczbowej zbiory A, B i C .

b) Wyznacz i zapisz za pomocą przedziału liczbowego zbiór 𝐶\(𝐴 ∩ 𝐵) .

13.3. (4 punkty)

Dane są zbiory liczb rzeczywistych:

𝐴 = {𝑥: |𝑥 + 2| < 3} ,

𝐵 = {𝑥: (2𝑥 − 1)3 ≤ 8𝑥3− 13𝑥2+ 6𝑥 + 3} .

Zapisz w postaci przedziałów liczbowych zbiory 𝐴, 𝐵, 𝐴 ∩ 𝐵 oraz 𝐵\𝐴.

13.4. (2 punkty)

Zbiorem rozwiązań nierówności 𝑎𝑥 + 4 ≥ 0 z niewiadomą 𝑥 jest przedział (−∞, 2〉.

Wyznacz 𝑎.

(8)

13.5. (4 punkty)

Na rysunku przedstawiono łamaną ABCD, która jest wykresem funkcji 𝑦 = 𝑓(𝑥).

Korzystając z tego wykresu:

a) zapisz w postaci przedziału zbiór wartości funkcji 𝑓(𝑥) , b) podaj wartość funkcji 𝑓(𝑥) dla argumentu 𝑥 = 1 − √10 , c) wyznacz równanie prostej BC ,

d) oblicz długość odcinka BC .

13.6. (3 punkty)

Funkcja 𝑓(𝑥) przyporządkowuje każdej liczbie rzeczywistej 𝑥 z przedziału 〈−4, −2〉

połowę kwadratu tej liczby pomniejszoną o 8.

a) Podaj wzór tej funkcji.

b) Wyznacz najmniejszą wartość funkcji 𝑓(𝑥) w podanym przedziale.

13.7. (3 punkty)

Wzrost kursu euro w stosunku do złotego spowodował podwyżkę ceny wycieczki zagranicznej o 5%. Ponieważ nowa cena nie była zachęcająca, postanowiono obniżyć ją o 8%, ustalając cenę promocyjną równą 1449 zł.

Oblicz pierwotną cenę wycieczki dla jednego uczestnika.

(9)

13.8. (6 punktów)

Rodzeństwo w wieku 8 i 10 lat otrzymało razem w spadku 84100 zł. Kwotę tę złożono w banku, który stosuje kapitalizację roczną przy rocznej stopie procentowej 5%. Każde z dzieci otrzyma swoją część spadku z chwilą osiągnięcia wieku 21 lat. Życzeniem spadkodawcy było takie podzielenie kwoty spadku, aby w przyszłości obie wypłacone części spadku zaokrąglone do 1 zł były równe.

Jak należy podzielić kwotę 84100 zł między rodzeństwo?

13.9. (5 punktów)

Dane są proste o równaniach:

2𝑥 − 𝑦 − 3 = 0 , 2𝑥 − 3𝑦 − 7 = 0 .

Zaznacz w prostokątnym układzie współrzędnych na płaszczyźnie kąt opisany układem nierówności:

{2𝑥 − 𝑦 − 3 ≤ 0 2𝑥 − 3𝑦 − 7 ≤ 0 .

Oblicz odległość punktu przecięcia się tych prostych od punktu 𝑆 = (3, −8).

13.10. (5 punktów)

Oblicz najmniejszą i największą wartość funkcji kwadratowej 𝑓(𝑥) = (2𝑥 + 1)(𝑥 − 2) w przedziale 〈−2, 2 〉.

13.11. (5 punktów)

Znajdź wzór funkcji kwadratowej 𝑦 = 𝑓

(

𝑥

)

, której wykresem jest parabola o wierzchołku (1, – 9) , przechodząca przez punkt o współrzędnych (2, – 8).

a) Otrzymaną funkcję przedstaw w postaci kanonicznej.

b) Oblicz jej miejsca zerowe i naszkicuj wykres.

13.12. (5 punktów)

Dana jest funkcja 𝑓(𝑥) = −𝑥2+ 6𝑥 − 5.

(10)

13.13. (5 punktów)

Wykres funkcji 𝑓(𝑥) określonej wzorem 𝑓(𝑥) = −2𝑥2 przesunięto wzdłuż osi OX o 3 jednostki w prawo oraz wzdłuż osi OY o 8 jednostek w górę, otrzymując wykres funkcji 𝑔(𝑥).

a) Rozwiąż nierówność 𝑓(𝑥) + 5 < 3𝑥.

b) Podaj zbiór wartości funkcji 𝑔(𝑥).

c) Funkcja 𝑔(𝑥) określona jest wzorem 𝑔(𝑥) = −2𝑥2+ 𝑏𝑥 + 𝑐. Oblicz 𝑏 i 𝑐.

13.14. (5 punktów)

Funkcja 𝑓 określona jest poniższym wzorem.

𝑓(𝑥) = {2𝑥 − 3 dla 𝑥 < 2 1 dla 2 ≤ 𝑥 ≤ 4 a) Uzupełnij tabelę:

𝑥 −3 3

𝑓(𝑥) 0

b) Narysuj wykres funkcji 𝑓.

c) Podaj wszystkie liczby całkowite 𝑥 , spełniające nierówność 𝑓(𝑥) ≥ −6.

13.15. (5 punktów)

Funkcja 𝑓(𝑥) jest określona wzorem:

𝑓(𝑥) = { 𝑥 + 2 dla 𝑥 ∈ 〈−1, 1)

−(𝑥 − 1)2 dla 𝑥 ∈ 〈1, 3〉

a) Sprawdź, czy liczba 𝑎 = (0,25)−0,5 należy do dziedziny funkcji 𝑓(𝑥).

b) Oblicz 𝑓(2) oraz 𝑓(3).

c) Sporządź wykres funkcji 𝑓(𝑥).

d) Podaj rozwiązanie równania 𝑓(𝑥) = 0.

e) Zapisz zbiór wartości funkcji 𝑓(𝑥).

(11)

13.16. (4 punkty)

Wielomian 𝑃(𝑥) = 𝑥3− 21𝑥 + 20 rozłóż na czynniki liniowe, to znaczy zapisz go w postaci iloczynu trzech wielomianów stopnia pierwszego.

13.17. (4 punkty)

Miejscem zerowym wielomianu 𝑊(𝑥) = 2𝑥3 + 𝑎𝑥2− 6𝑥 jest liczba (−1).

a) Oblicz współczynnik 𝑎.

b) Wyznacz pozostałe miejsca zerowe tego wielomianu.

13.18. (4 punkty)

Rozłóż wielomian 𝑊(𝑥) = 𝑥4− 7𝑥2+ 12 na czynniki.

13.19. (4 punkty)

Dane są wielomiany:

𝑊(𝑥) = 2𝑥2— 3𝑥 + 4, 𝐻(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏,

𝐹(𝑥) = −2𝑥3+ 13𝑥2− 19𝑥 + 20.

Oblicz 𝑎 i 𝑏, dla których wielomiany 𝑊(𝑥) ∙ 𝐻(𝑥) i 𝐹(𝑥) są równe.

13.20. (4 punkty)

Dana jest funkcja 𝑓(𝑥).

𝑓(𝑥) = {

−3𝑥 − 1 dla 𝑥 ∈ 〈−3, 1〉

−4

𝑥 dla 𝑥 ∈ (1, 8〉

a) Narysuj wykres funkcji 𝑓(𝑥).

b) Podaj maksymalne przedziały, w których funkcja 𝑓(𝑥) jest rosnąca.

c) Oblicz, jaką wartość przyjmuje funkcja 𝑓(𝑥) dla argumentu 11

3 .

(12)

13.21. (1 punkt)

Proste o równaniach 𝑦 = (𝑚 + 2)𝑥 + 3 oraz 𝑦 = (2𝑚 − 1)𝑥 − 3 są równoległe.

Wyznacz wartość parametru 𝑚.

13.22. (2 punkty za każde zadanie) Rozwiąż nierówności.

a) 2𝑥2 − 7𝑥 + 5 ≥ 0 b) 2𝑥2 − 4𝑥 ≥ 𝑥 − 2

c) 2𝑥2 − 4𝑥 > (𝑥 + 3)(𝑥 − 2) d) 8𝑥2 − 72𝑥 ≤ 0

13.23. (2 punkty)

Rozwiąż równanie 𝑥(𝑥+1)

𝑥−1 = 5𝑥 − 4 , dla 𝑥 ≠ 1.

13.24. (2 punkty)

Udowodnij, że każda liczba całkowita 𝑘, która przy dzieleniu przez 7 daje resztę 2, ma tę własność, że reszta z dzielenia liczby 3𝑘2 przez 7 jest równa 5.

13.25. (2 punkty)

W tabeli przedstawiono roczne przyrosty wysokości pewnej sosny w ciągu sześciu kolejnych lat.

kolejne lata 1 2 3 4 5 6

przyrost (w cm) 10 10 7 8 8 7

Oblicz średni roczny przyrost wysokości tej sosny w badanym okresie sześciu lat.

Otrzymany wynik zaokrąglij do 1 cm. Oblicz błąd względny otrzymanego przybliżenia.

Podaj ten błąd w procentach.

(13)

Poziom rozszerzony

13.26.R (5 punktów)

Dany jest trójmian kwadratowy 𝑓(𝑥) = (𝑚 + 1)𝑥2+ 2(𝑚 − 2)𝑥 − 𝑚 + 4 .

Wyznacz wszystkie wartości parametru 𝑚, dla których trójmian 𝑓 ma dwa różne pierwiastki rzeczywiste 𝑥1, 𝑥2, spełniające warunek 𝑥12− 𝑥22 = 𝑥14− 𝑥24 .

13.27.R (3 punkty)

Równanie 𝑎(𝑥 + 1) + 𝑥 = 𝑏(𝑥 − 1) + 5 , gdzie 𝑥 jest niewiadomą, ma nieskończenie wiele rozwiązań. Znajdź liczby 𝑎 i 𝑏.

13.28.R (3 punkty)

Wykres funkcji 𝑓(𝑥) = 3𝑥2 przesunięto o wektor 𝑣⃗, otrzymując wykres funkcji 𝑔(𝑥).

Miejscami zerowymi funkcji 𝑔(𝑥) są liczby −3 i 1. Znajdź współrzędne wektora 𝑣⃗.

13.29.R (5 punktów)

Rozwiąż nierówność 2𝑥2−1

𝑥5−2𝑥3−𝑥2+2< 0 . 13.30.R (5 punktów)

Dana jest funkcja 𝑓(𝑥) =𝑥2+𝑥−2

𝑥2−1 . Określ dziedzinę funkcji i naszkicuj wykres tej funkcji.

Wyznacz zbiór tych wszystkich argumentów 𝑥, dla których ta funkcja przyjmuje wartości większe lub równe 3

2 .

13.31.R (3 punkty)

Uzasadnij, że dla każdej liczby całkowitej 𝑘 liczba 𝑘6− 2𝑘4+ 𝑘2jest podzielna przez 36.

13.32.R (6 punktów)

W układzie współrzędnych rozważmy wszystkie punkty 𝑃 postaci 𝑃 = (1

2𝑚 +5

2, 𝑚), gdzie 𝑚 ∈ 〈−1, 7〉. Oblicz najmniejszą i największą wartość |𝑃𝑄|2 , gdzie 𝑄 = (55

2 , 0).

(14)

13.34.R (3 punkty)

Liczby 1 i −2 są pierwiastkami wielomianu 𝑊(𝑥) = 𝑥3+ 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 6 . Oblicz √𝑎𝑏 i zakoduj trzy pierwsze cyfry po przecinku rozwinięcia dziesiętnego znalezionej liczby.

13.35.R (3 punkty)

Dana jest funkcja 𝑓 określona wzorem 𝑓(𝑥) =4𝑥3+11

5−𝑥2 dla wszystkich liczb rzeczywistych takich, że 𝑥 ≠ −√5 i 𝑥 ≠ √5. Oblicz wartość pochodnej tej funkcji w punkcie 𝑥 = 2.

13.36.R (3 punkty)

Dla jakiej wartości parametru 𝑘 granicą funkcji 𝑓(𝑥) =𝑥2+(𝑘−2)𝑥−2𝑘

(𝑥−2)(𝑥+3) w punkcie 𝑥 = 2 jest liczba 1 ?

13.37.R (5 punktów)

Funkcja 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥3+ 𝑏𝑥2+ 𝑐𝑥 + 𝑑, gdzie 𝑎, 𝑏, 𝑐 i 𝑑 są liczbami rzeczywistymi, ma ekstrema w punktach 𝑥 = −2 i 𝑥 = 3. Wykres funkcji przechodzi przez punkt 𝑃 = (0, 2), w którym współczynnik kierunkowy stycznej do wykresu funkcji w tym punkcie jest równy −36. Znajdź 𝑓(−2) + 𝑓(3) .

13.38.R (7 punktów)

Parabola o równaniu 𝑦 = 2 −1

2𝑥2 przecina oś 0𝑥 układu współrzędnych w punktach 𝐴 = (−2, 0) i 𝐵 = (2, 0). Rozpatrujemy wszystkie trapezy równoramienne 𝐴𝐵𝐶𝐷, których dłuższą podstawą jest odcinek 𝐴𝐵, a końce 𝐶 i 𝐷 krótszej podstawy leżą na paraboli (rysunek).

Wyznacz pole trapezu 𝐴𝐵𝐶𝐷 w zależności od pierwszej współrzędnej wierzchołka 𝐶.

Oblicz współrzędne wierzchołka 𝐶 tego z rozpatrywanych trapezów, którego pole jest największe.

(15)

MATEMATYKA 13 Odpowiedzi do zadań

Powtórzenie wiadomości

zadanie rozwiązanie

13.1

CKE maj 2006, 1 Na osi liczbowej należy zaznaczyć zbiory:

a) 𝐴 = (−∞, −3〉 ∪ 〈11, ∞) , 𝐵 = 𝐑\0 b) 𝐶 = (−3, 0) ∪ (0, 11)

13.2

CKE listopad 2006, 10 Na osi liczbowej należy zaznaczyć zbiory:

𝐴 = (−∞, 2〉 ∪ 〈8, ∞) 𝐵 = (−∞, −3〉 ∪ 〈3, ∞) 𝐶 = (−∞, 1)

𝐶\(𝐴 ∩ 𝐵) = (−3, 1) 13.3

CKE maj 2005, 6 𝐴 = (−5, 1), 𝐵 = 〈−2, 2〉 , 𝐴 ∩ 𝐵 = 〈−2, 1) , 𝐵\𝐴 = 〈1, 2〉

13.4

CKE 2014, 24, s. 10 𝑎 = −2 13.5

CKE maj 2008, 1 a) przedział 〈−4, 3 〉 b) 𝑓(1 − √10) = −4 c) 𝑦 =7

4𝑥 −1

2 d) |𝐵𝐶| = √65 13.6

CKE listopad 2006, 11 𝑓(𝑥) =1

2𝑥2− 8 ;

Najmniejsza wartość funkcji w podanym przedziale wynosi 𝑓(−2) = −6.

13.7

CKE listopad 2006, 1 Cena wycieczki dla jednego uczestnika przed podwyżką wynosiła 1500 zł.

13.8

CKE maj 2005, 9 Rodzeństwo w wieku 8 i 10 lat otrzymało w spadku 40000 𝑧ł i 44100 𝑧ł.

13.9

CKE listopad 2006, 5 Punkt przecięcia 𝑃 = (12 , −2), długość odcinka |𝑃𝑆| = 6,5.

13.10

CKE maj 2008, 9 Najmniejszą wartością funkcji w podanym przedziale jest 𝑥𝑤 = −25

8. Największą wartością w tym przedziale jest 𝑓(−2) = 12.

13.11

CKE maj 2007, 1 Wzór funkcji ma postać 𝑓(𝑥) = (𝑥 − 1)2– 9 .

Miejscami zerowymi funkcji są liczby:𝑥1 = −2 , 𝑥2 = 4

.

13.12 a) Wierzchołek paraboli znajduje się w punkcie o współrzędnych: (3, 4).

(16)

13.13

CKE maj 2009, 3 a) 𝑥 ∈ (−∞, −5

2) ∪ (1, ∞) ;

b) zbiór wartości funkcji 𝑔(𝑥) to (−∞, 8〉;

c) 𝑔(𝑥) = −2𝑥2 + 12𝑥 − 10 . 13.14

CKE maj 2009, 1 𝑥 −3 3 1,5

𝑓(𝑥) −9 1 0

Nierówność 𝑓(𝑥) ≥ −6 jest spełniona dla 𝑥 ≥ −3

2 . 13.15

CKE grudzień 2005, 3 a) Liczba 𝑎 = 2 należy do dziedziny funkcji ; b) 𝑓(2) = −1, 𝑓(3) = −4;

d) 𝑓(1) = 0; e) Zbiorem wartości funkcji 𝑓(𝑥) jest 〈−4, 0〉 ∪ 〈1, 3) . 13.16

CKE grudzień 2005, 1 𝑃(𝑥) = 𝑥3− 21𝑥 + 20 = (𝑥 − 1)(𝑥2+ 𝑥 − 20) = (𝑥 − 1)(𝑥 − 4)(𝑥 + 5) 13.17

MPAM, 3, s. 4 a) 𝑎 = −4, b) pozostałe miejsca zerowe to 0 i 3.

13.18

MPAM, 7, s. 26 𝑊(𝑥) = (𝑥 + 2)(𝑥 − 2)(𝑥 + √3)(𝑥 − √3) 13.19

MPAM, 7, s. 96 𝑎 = −1, 𝑏 = 5 13.20

MPAM, 4, s. 93 b) funkcja 𝑓(𝑥) jest rosnąca w przedziale 〈1, 8〉 , c) 𝑓 (11

3) = −3 13.21

CKE 2018, 19, s. 26 𝑚 = 3 13.22

CKE 2013, 30, s. 14 CKE 2015s, 27, s. 13 CKE 2015n, 26, s. 12 CKE 2017, 26, s. 16

a) 𝑥 ∈ (−∞, 1〉 ∪ 〈5

2, ∞) ; b) 𝑥 ∈ (−∞, 1

2〉 ∪ 〈2, ∞) ; c) 𝑥 ∈ (−∞, 2〉 ∪ 〈3, ∞) d) 𝑥 ∈ 〈0, 9〉

13.23

CKE od 2015, 25, s. 10 𝑥 =1

2 lub 𝑥 = 2 13.24

CKE 2014, 28, s. 12 𝑘 = 7𝑚 + 2 , gdzie 𝑚 jest liczbą całkowitą;

wtedy 3𝑘2 = 3(7𝑚 + 2)2 = 7(3 ∙ 7𝑚2+ 3 ∙ 4𝑚 + 1) + 5 13.25

CKE 2016, 26, s. 12 Średni roczny przyrost sosny 𝑥̅ = 81

3 cm. Błąd względny przybliżenia to 4 %.

13.26.R

CKE 2015pr n, 13, s. 14 Istnieje jedna wartość parametru 𝑚 =12+√109

5 . 13.27.R

R2K1, 133, s. 42 (𝑎, 𝑏) = (2, 3) 13.28.R

R2K1, 196, s. 53 Wektor 𝑣⃗ = [−1, −12].

13.29.R

RMBE, P2, s. 79 𝑥 ∈ (−∞, −√2) ∪ (−√22 ,√2

2) ∪ (1, √2) 13.30.R

RMBE, 3.14, s. 87 Dziedziną funkcji jest zbiór (−∞, −1) ∪ (−1, 1) ∪ (1, ∞).

Funkcja 𝑓(𝑥) ≥3

2 dla 𝑥 ∈ (−1, 1).

13.31.R

CKE 2011pr, 1, s. 2 Wskazówka:

𝑘6− 2𝑘4 + 𝑘2 = 𝑘2(𝑘4− 2𝑘2+ 1) = 𝑘2(𝑘2− 1)2 = [(𝑘 − 1)𝑘(𝑘 + 1)]2

(17)

13.32.R

CKE 2012pr maj, 6, s.10 Najmniejsza i największa wartość |𝑃𝑄|2 to odpowiednio 511,25 i 651,25.

13.33.R

CKE 2014 inf., 3, s. 33 Nierówność przekształcamy do postaci 𝑥2− 4𝑥 + 4 +16

𝑥 + 4𝑥 − 16 ≥ 0 , a następnie do postaci (𝑥 − 2)2(1 +4

𝑥) ≥ 0. Ponieważ 𝑥 > 0, to lewa strona jest nieujemna jako iloczyn czynników nieujemnego i dodatniego.

13.34.R

Vad. Matura 2015, Wyd.

OPERON, 11, s. 41

√𝑎𝑏 = √2 ∙ 5 = √10 ≈ 3,162277 … ; Zakodowane cyfry to: 1, 6, 2.

13.35.R

Vad. Matura 2015, Wyd.

OPERON, 11.1, s. 279

𝑓(2) = 220 13.36.R

Vad. Matura 2015, Wyd.

OPERON, 11.20, s. 280

𝑘 = 3 13.37.R

Vad. Matura 2015, Wyd.

OPERON, 11.24, s. 280

𝑓(−2) + 𝑓(3) = −33 13.38.R

CKE 2016, 16, s. 20 Pole 𝑃 tego trapezu określone jest wzorem 𝑃(𝑥) = 4 + 2𝑥 − 𝑥21

2𝑥3 . Pochodna funkcji 𝑃(𝑥) jest równa 𝑃(𝑥) = 2 − 2𝑥 −3

2𝑥2 dla 𝑥 ∈ (0, 2).

W punkcie 𝑥 =2

3 funkcja 𝑃(𝑥) osiąga maksimum. Wtedy 𝐶 = (2

3,16

9).

Zajęcia 14 – powtórzenie wiadomości część II.

• Planimetria. (materiał 5. zajęć);

• Funkcje trygonometryczne. (materiał 8. zajęć);

• Funkcje wykładnicze i logarytmy. (materiał 9. zajęć);

• Ciągi. (materiał 10. zajęć);

• Rachunek prawdopodobieństwa i statystyka. (materiał 11. zajęć);

• Stereometria. (materiał 12. zajęć).

Cytaty

Powiązane dokumenty