Przejdź do treści
Cała strona · Podręcznik · szkoła średnia

NOWA MATeMAtyka 1. Zakres podstawowy i rozszerzony — strona 330

rozdział 7. Funkcja kwadratowa · temat „7.4. Równania kwadratowe (1)” · 7 zadań z rozwiązaniem

Rozwiązania: opracowanie własne

Zadanie 1

Zadanie sprawdza, czy potrafisz w sześciu równaniach wyłączyć wspólny czynnik zawierający niewiadomą i zastosować własność iloczynu równego zeru, także przy współczynnikach z pierwiastkami.

6 podpunktów

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Wyłączamy xx przed nawias.

a) −7x(x−6)=0-7x(x-6)=0, więc x=0x=0 lub x=6x=6.

b) x(9x+13)=0x(9x+\frac13)=0, więc x=0x=0 lub x=−127x=-\frac1{27}.

c) 6x(6x−1)=06x(6x-1)=0, więc x=0x=0 lub x=16x=\frac16.

d) 2x(9x+1)=02x(9x+1)=0, więc x=0x=0 lub x=−19x=-\frac19.

e) Ponieważ 8=22\sqrt8=2\sqrt2, 2x(x−2)=0\sqrt2x(x-2)=0, więc x=0x=0 lub x=2x=2.

f) x(3x+3)=0x(3x+\sqrt3)=0, więc x=0x=0 lub x=−33x=-\frac{\sqrt3}{3}.

Odpowiedź

a) {0,6}\{0,6\}; b) {−127,0}\{-\frac1{27},0\}; c) {0,16}\{0,\frac16\}; d) {−19,0}\{-\frac19,0\}; e) {0,2}\{0,2\}; f) {−33,0}\{-\frac{\sqrt3}{3},0\}.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 2

Celem jest to, by dziewięć równań przekształcić do iloczynów przez różnicę kwadratów, pełny kwadrat lub uproszczenie obu stron i wyznaczyć wszystkie pierwiastki.

9 podpunktów

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Sprowadzamy równania do iloczynu lub kwadratu.

a) (10x−9)(10x+9)=0(10x-9)(10x+9)=0, więc x=±910x=\pm\frac9{10}.

b) (x2−13)(x2+13)=0(\frac{x}{2}-\frac13)(\frac{x}{2}+\frac13)=0, więc x=±23x=\pm\frac23.

c) (x+5)2=0(x+5)^2=0, więc x=−5x=-5.

d) (x−8)2=0(x-8)^2=0, więc x=8x=8.

e) (x−12)2=0(x-12)^2=0, więc x=12x=12.

f) (3x+1)2=0(3x+1)^2=0, więc x=−13x=-\frac13.

g) 2x2=12x^2=1, więc x=±22x=\pm\frac{\sqrt2}{2}.

h) Po pomnożeniu przez −2-2 otrzymujemy (x−2)2=0(x-2)^2=0, więc x=2x=2.

i) Po rozwinięciu i przeniesieniu wyrazów otrzymujemy (x−6)2=0(x-6)^2=0, więc x=6x=6.

Odpowiedź

a) x=±910x=\pm\frac9{10}; b) x=±23x=\pm\frac23; c) x=−5x=-5; d) x=8x=8; e) x=12x=12; f) x=−13x=-\frac13; g) x=±22x=\pm\frac{\sqrt2}{2}; h) x=2x=2; i) x=6x=6.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 3

Ćwiczymy tutaj, jak dla sześciu parabol obliczyć wartość przy zerowym argumencie oraz rozwiązać równanie wartości równej zeru, otrzymując przecięcia z obiema osiami.

6 podpunktów

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Punkt przecięcia z osią OYOY otrzymujemy dla x=0x=0. Punkty przecięcia z osią OXOX wyznaczamy z równania y=0y=0.

a) 3x(x−4)=03x(x-4)=0: (0,0)(0,0) i (4,0)(4,0); punkt na OYOY to także (0,0)(0,0).

b) 3(x2−4)=03(x^2-4)=0: (−2,0)(-2,0), (2,0)(2,0) oraz (0,−12)(0,-12).

c) 3x2+12>03x^2+12>0, więc brak przecięcia z OXOX; z OYOY: (0,12)(0,12).

d) x(900x+4)=0x(900x+4)=0: (0,0)(0,0) i (−1225,0)(-\frac1{225},0).

e) 900x2+4>0900x^2+4>0, więc brak przecięcia z OXOX; z OYOY: (0,4)(0,4).

f) 900x2=4900x^2=4, czyli x=±115x=\pm\frac1{15}; punkty to (−115,0)(-\frac1{15},0), (115,0)(\frac1{15},0) i (0,−4)(0,-4).

Odpowiedź

Punkty przecięcia podano w rozwiązaniu; w podpunktach c) i e) parabola nie przecina osi OXOX.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 4

W tym zadaniu należy w trzech parach funkcji osobno znaleźć ich miejsca zerowe i wskazać argument należący do obu otrzymanych zbiorów.

3 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

Porównujemy zbiory miejsc zerowych obu funkcji.

a) f(x)=(x−2)(x+2)f(x)=(x-2)(x+2) ma zera −2,2-2,2, a g(x)=(x−2)2g(x)=(x-2)^2 ma zero 22. Wspólne zero: 22.

b) f(x)=x(x+4)f(x)=x(x+4) ma zera 0,−40,-4, a g(x)=12(x+4)2g(x)=\frac12(x+4)^2 ma zero −4-4. Wspólne zero: −4-4.

c) f(x)=(x3−1)(x3+1)f(x)=(\frac{x}{3}-1)(\frac{x}{3}+1) ma zera −3,3-3,3, a g(x)=(x−3)2g(x)=(x-3)^2 ma zero 33. Wspólne zero: 33.

Odpowiedź

a) 22; b) −4-4; c) 33.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Ćwiczenie 5

Trzeba tu cztery równania bez wyrazu liniowego sprowadzić do równości kwadratu z liczbą i odróżnić przypadki z dwoma rozwiązaniami od sprzecznych.

4 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

a) 6x2=186x^2=18, więc x2=3x^2=3 i x=±3x=\pm\sqrt3.

b) x2=−4x^2=-4. Kwadrat liczby rzeczywistej nie jest ujemny, więc równanie jest sprzeczne.

c) 45x2=2\frac45x^2=2, czyli x2=52x^2=\frac52. Stąd x=±102x=\pm\frac{\sqrt{10}}2.

d) 4x2=−14x^2=-1, zatem równanie jest sprzeczne w zbiorze liczb rzeczywistych.

Odpowiedź

a) x=−3x=-\sqrt3 lub x=3x=\sqrt3; b) brak rozwiązań; c) x=−102x=-\frac{\sqrt{10}}2 lub x=102x=\frac{\sqrt{10}}2; d) brak rozwiązań.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 5

Zadanie polega na tym, by cztery równania z kwadratami lub iloczynami rozłożyć na czynniki, rozpatrzyć wszystkie zerowe czynniki i zebrać rozwiązania bez powtórzeń.

4 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

a) Równość kwadratów daje 2x+3=x−32x+3=x-3 lub 2x+3=−(x−3)2x+3=-(x-3), stąd x=−6x=-6 lub x=0x=0.

b) Mamy 1−12x=32x−51-\frac12x=\frac32x-5 lub 1−12x=−(32x−5)1-\frac12x=-(\frac32x-5), skąd x=3x=3 lub x=4x=4.

c) Pierwszy czynnik to (4x−1)2(4x-1)^2, a drugi (3x−2)(3x+2)(3x-2)(3x+2). Zatem x=14x=\frac14 lub x=±23x=\pm\frac23.

d) Pierwszy czynnik to (x2+3)2(\frac{x}{2}+3)^2, więc daje x=−6x=-6. Z 1−2x2=01-2x^2=0 otrzymujemy x=±22x=\pm\frac{\sqrt2}{2}.

Odpowiedź

a) {−6,0}\{-6,0\}; b) {3,4}\{3,4\}; c) {−23,14,23}\{-\frac23,\frac14,\frac23\}; d) {−6,−22,22}\{-6,-\frac{\sqrt2}{2},\frac{\sqrt2}{2}\}.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem

Zadanie 6

Warto tutaj w czterech równaniach z modułem rozważyć odpowiednie dodatnie i ujemne wartości wyrażeń kwadratowych oraz uwzględnić moduł samego argumentu.

4 podpunkty

zgodne z kluczem
Pokaż rozwiązanie
Do zeszytu

a) x2−1=3x^2-1=3 lub x2−1=−3x^2-1=-3. Pierwsze równanie daje x=±2x=\pm2, drugie nie ma rozwiązań rzeczywistych.

b) 4x2−3=14x^2-3=1 lub 4x2−3=−14x^2-3=-1. Stąd odpowiednio x=±1x=\pm1 lub x=±22x=\pm\frac{\sqrt2}{2}.

c) Wartość bezwzględna jest równa zeru tylko wtedy, gdy jej wnętrze jest równe zeru: 2x2−6=02x^2-6=0, zatem x=±3x=\pm\sqrt3.

d) Niech t=∣x∣≥0t=|x|\ge0. Wtedy x2=t2x^2=t^2, więc t2=tt^2=t, czyli t=0t=0 lub t=1t=1. Zatem x=0x=0 albo x=±1x=\pm1.

Odpowiedź

a) x=±2x=\pm2;
b) x∈{−1,−22,22,1}x\in\{-1,-\frac{\sqrt2}{2},\frac{\sqrt2}{2},1\};
c) x=±3x=\pm\sqrt3;
d) x∈{−1,0,1}x\in\{-1,0,1\}.

Rozwiązanie: opracowanie własneWeryfikacja: zgodne z kluczem