ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →

ogarniam.edu.pl · Matematyka · Funkcja kwadratowaklasa 2 LO · fiszki i quiz: ogarniam.edu.pl/lo/2/matematyka/wartosc-najmniejsza-i-najwieksza-funkcji-kwadratowej-optymalizacja/

Matematyka · Funkcja kwadratowa · kl. 2

Wartość najmniejsza i największa funkcji kwadratowej, optymalizacja

Najmniejsza lub największa wartość funkcji kwadratowej to pytanie o „dno” albo „szczyt” paraboli, ale zwykle tylko w kawałku dziedziny. Zobacz, jak to sprawdzić na przedziale i jak zamienić zadanie z życia na funkcję.

ok. 3 min czytania8 fiszek8 pytań w quizie🔊 Posłuchaj notatki

1Na przedziale domkniętym

  • W przedziale ⟨m, n⟩ porównujesz trzy wartości: f(m), f(n) oraz wartość w wierzchołku, ale tylko wtedy, gdy p = −⁠b przez 2a leży w tym przedziale. Największa z nich to maksimum, najmniejsza to minimum.
  • Dane: f(x) = x² − 4x + 1, wierzchołek W(2, −⁠3), ramiona w górę.
  • Przedział ⟨0, 3⟩: p = 2 należy do niego. Wartości: f(0) = 1, f(2) = −⁠3, f(3) = −⁠2. Odpowiedź: min −⁠3, max 1.
  • Przedział ⟨3, 5⟩: p = 2 nie należy do niego, więc liczymy tylko końce: f(3) = −⁠2, f(5) = 6. Odpowiedź: min −⁠2, max 6.
xy0−1123456−4−3−2−11234567(0, 1) maxW(2, −3) min(3, −2) min(5, 6) max⟨0, 3⟩⟨3, 5⟩
Ta sama parabola na dwóch przedziałach: raz wierzchołek jest w środku, raz poza przedziałem.
  • Na całej osi ℝ funkcja z a > 0 ma najmniejszą wartość q w wierzchołku, a największej nie ma. Dla a < 0 jest odwrotnie.
Sprawdź, czy rozumiesz

Wierzchołek paraboli leży poza przedziałem ⟨m, n⟩. Najmniejszej i największej wartości funkcji szukamy

2Zadania optymalizacyjne

  • Plan: (1) nazwij niewiadomą, (2) zapisz wielkość jako funkcję tej jednej zmiennej, (3) ustal dziedzinę z treści, (4) sprawdź wierzchołek i końce, (5) napisz odpowiedź z jednostką.
  • Prostokąt o obwodzie 20 cm: boki x i 10 − x, pole P(x) = x(10 − x) = −⁠x² + 10x, x ∈ (0, 10). Wierzchołek dla x = 5 daje 25 cm², czyli kwadrat.
  • Ogród przy murze, siatka 40 m na trzy boki: boki x, x i 40 − 2x, pole P(x) = x(40 − 2x) = −⁠2x² + 40x. Wierzchołek dla x = 10 daje P = 200 m².
  • Piłka: h(t) = −⁠5t² + 20t (m), t to czas w sekundach. Wierzchołek dla t = 2 daje maksymalną wysokość 20 m. Piłka wraca na ziemię po 4 s.
  • Gdy wierzchołek wypada poza dziedziną z zadania, bierzesz koniec przedziału. Prostokąt o obwodzie 20, w którym bok x ma co najmniej 6 (x ∈ ⟨6, 10)): pole maleje dla x > 5, więc największe jest P(6) = 6 · 4 = 24.
Uwaga na błąd

Podanie wartości z wierzchołka bez sprawdzenia, czy p należy do dziedziny z zadania. Drugi błąd to podanie t zamiast wartości h(t), gdy pytają o wysokość.

?Quiz: powtórz przed kartkówką

8 pytań w stylu kartkówki i sprawdzianu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź. Rozwiąż quiz z wynikiem – każda odpowiedź ma wyjaśnienie.

  1. Najmniejsza wartość funkcji f(x) = x² − 4x + 1 na przedziale ⟨0, 3⟩ wynosi

    1. A1
    2. B−⁠3
    3. C0
    4. D−⁠2
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: −⁠3 – Wierzchołek p = 2 należy do przedziału, więc minimum to f(2) = −⁠3.

  2. Największa wartość funkcji f(x) = x² − 4x + 1 na przedziale ⟨0, 3⟩ wynosi

    1. A1
    2. B−⁠2
    3. C−⁠3
    4. D6
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 1 – Porównujemy f(0) = 1 i f(3) = −⁠2. Większa jest 1.

  3. Najmniejsza wartość funkcji f(x) = x² − 4x + 1 na przedziale ⟨3, 5⟩ wynosi

    1. A−⁠3
    2. B1
    3. C6
    4. D−⁠2
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: −⁠2 – Wierzchołek p = 2 jest poza przedziałem, a funkcja rośnie, więc minimum jest na lewym końcu: f(3) = −⁠2.

  4. Prostokąt ma obwód 20. Jakie największe pole może mieć?

    1. A25
    2. B100
    3. C50
    4. D20
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: 25 – P(x) = x(10 − x) ma wierzchołek dla x = 5 i wartość 25.

  5. Ogrodzenie ma 40 m i obejmuje trzy boki prostokąta (czwarty to mur). Największe pole to

    1. A100 m²
    2. B160 m²
    3. C200 m²
    4. D400 m²
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: 200 m² – P(x) = x(40 − 2x), wierzchołek dla x = 10 daje 200.

  6. Piłka rzucona do góry ma wysokość h(t) = −⁠5t² + 20t. Największa wysokość wynosi

    1. A2 m
    2. B40 m
    3. C20 m
    4. D4 m
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: 20 m – Wierzchołek dla t = 2 s, a h(2) = −⁠20 + 40 = 20 m.

  7. Funkcja g(x) = −⁠x² + 6x ma na ℝ

    1. Anajwiększą wartość 9
    2. Bnajmniejszą wartość 9
    3. Cnajwiększą wartość 3
    4. Dnajmniejszą wartość 0
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: największą wartość 9 – Ramiona w dół, p = 3, g(3) = 9, więc to maksimum.

  8. Wierzchołek paraboli leży poza przedziałem ⟨m, n⟩. Najmniejszej i największej wartości funkcji szukamy

    1. Atylko na końcach przedziału
    2. Bw wierzchołku
    3. Cw miejscach zerowych
    4. Dtylko w środku przedziału
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź A: tylko na końcach przedziału – Poza wierzchołkiem funkcja kwadratowa jest monotoniczna, więc obie wartości są na końcach przedziału.

Cały dział „Funkcja kwadratowa”: ściąga i próbny sprawdzian →

Kartkówka albo sprawdzian już blisko?

Rozwiąż quiz z wynikiem i powtórz materiał na fiszkach. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Więcej: Matematyka, klasa 2

Równania i nierówności kwadratoweWzory Viète'a i wyrażenia symetryczne pierwiastkówRównania i nierówności kwadratowe z parametremRównania dwukwadratowe i układy równań liniowo-kwadratowychWykres funkcji kwadratowej: parabola, wierzchołek i przesuwaniePostacie wzoru funkcji kwadratowej i wyznaczanie wzoruWłasności funkcji kwadratowej i odczytywanie z wykresuWartość bezwzględna w funkcji kwadratowejWielomiany – pojęcie, działania i wzory skróconego mnożeniaRozkład wielomianu na czynniki i równania w postaci iloczynowejDzielenie wielomianu przez dwumian, twierdzenie Bézouta i schemat HorneraRównania i nierówności wielomianoweSymbol Newtona, trójkąt Pascala i wzór dwumianowyWzory na sześciany i rozkład wielomianu: grupowanie, suma i różnica sześcianówFunkcja wymierna – hiperbola i asymptotyOdwrotna proporcjonalność w zadaniach: praca, ruch, zakupyFunkcja (ax + b)/(cx + d): wydzielanie całości, monotoniczność, złożenieZadania z równaniami wymiernymi: wspólna praca i ruchOkrąg, cięciwa, styczna – wzajemne położenieKąty w okręgu, długość łuku i pole wycinkaOkrąg wpisany i opisany na trójkącie, punkty szczególneCzworokąty wpisane w okrąg i opisane na okręgu, twierdzenie odwrotne do TalesaTwierdzenie o dwusiecznej i o odcinkach w trójkącie prostokątnymWzajemne położenie dwóch okręgówDowody istnienia punktów szczególnych trójkątaTrygonometria w figurach płaskich – pola i długości odcinkówKąt skierowany i miara łukowaFunkcje trygonometryczne dowolnego kąta, ćwiartki i wzory redukcyjneWykresy funkcji trygonometrycznychWzory na sumę, różnicę i kąt podwojonyRównania trygonometryczneTwierdzenia sinusów i cosinusów – trójkąty dowolneAnaliza przypadków i dowód nie wprost – trójkąt niejednoznacznyDowodzenie w geometrii – jak zapisać uzasadnienieModelowanie matematyczne i zapis rozwiązania na maturze