Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

W tym materiale zajmiemy się wyznaczaniem miejsca zerowego funkcji (o ile funkcja takowe posiada) opisanej wzorem wyrażonym różnymi wyrażeniami w różnych przedziałach.

Miejsce zerowe funkcji
Definicja: Miejsce zerowe funkcji

Miejscem zerowym funkcji f nazywamy taki argument x, dla którego:

fx=0

Przeanalizujemy kilka przykładów wyznaczania miejsca zerowego funkcji opisanej wzorem zapisanym za pomocą różnych wyrażeń w różnych przedziałach.

Przykład 1

Funkcja f opisana jest za pomocą wzoru.

fx=x-2,gdy x<3-x+5,gdy x3

Wyznaczymy miejsca zerowe funkcji f (o ile istnieją).

Rozwiązanie:

W celu wyznaczenia miejsca zerowego funkcji f musimy rozwiązać równanie fx=0. Funkcja f opisana jest za pomocą dwóch różnych wyrażeń w różnych przedziałach. Rozwiążemy równanie fx=0 w każdym z podanych przedziałów.

  1. x-, 3fx=x-2x-2=0x=2.
    Liczba 2-, 3. Stąd liczba 2 jest miejscem zerowym funkcji f.

  2. x3, fx=-x+5-x+5=0x=5.
    Liczba 53, . Stąd liczba 5 jest miejscem zerowym funkcji f.

Funkcja f posiada dwa miejsca zerowe: 2, 5.

Możemy to zapisać: x1=2, x2=5.

Przykład 2

Funkcja f opisana jest za pomocą wzoru.

fx=x2-36,gdy x-, -313x-2,gdy x-3, 

Wyznaczymy miejsca zerowe funkcji f (o ile istnieją).

Rozwiązanie:

W celu wyznaczenia miejsca zerowego funkcji f musimy rozwiązać równanie fx=0.

Funkcja f opisana jest za pomocą dwóch różnych wzorów w różnych przedziałach. Rozwiążemy równanie fx=0 w każdym z podanych przedziałów.

  1. x-, -3fx=x2-36x2-36=0
    x-6=0  x+6=0x=6  x=-6.
    Liczba -6-, -3, liczba 6-, -3. Stąd liczba -6 jest miejscem zerowym funkcji f.

  2. x-3, fx=13x-213x-2=013x=2x=6.
    Liczba 6-3, . Stąd liczba 6 jest miejscem zerowym funkcji f.

Funkcja f posiada dwa miejsca zerowe: -6, 6.

Możemy to zapisać: x1=-6, x2=6.

Przykład 3

Funkcja f opisana jest za pomocą wzoru.

fx=x-4,gdy x-3-x+4,gdy x-3, 2x-1,gdy x2

Sprawdzimy, która z liczb: -1, 1, 4 jest miejscem zerowym funkcji f.

Rozwiązanie:

Zadanie rozwiążemy   dwoma sposobami.

Sposób 1:

Wyznaczymy miejsca zerowe funkcji f metodą algebraiczną. Rozwiążemy równanie fx=0.

Funkcja f opisana jest trzema wzorami w trzech różnych przedziałach. Rozwiążemy równanie

fx=0 w każdym z podanych przedziałów.

  1. x-, -3fx=x-4x-4=0x=4.
    Liczba 4-, -3. Stąd liczba 4 nie jest miejscem zerowym funkcji f.

  2. x-3, 2fx=-x+4-x+4=0x=4.
    Liczba 4-3, 2. Stąd liczba 4 nie jest miejscem zerowym funkcji f.

  3. x2, fx=x-1x-1=0x=1x=-1  x=1.
    Liczba -12, . Stąd liczba -1 nie jest miejscem zerowym funkcji f.
    Liczba 12, . Stąd liczba 1 nie jest miejscem zerowym funkcji f.

Stąd wniosek – funkcja f nie posiada miejsc zerowych, czyli żadna z podanych liczb nie może być miejscem zerowym funkcji f.

Sposób 2:

Obliczamy wartość funkcji dla każdego z  podanych argumentów.

Liczba -1-3, 2. Jeżeli liczba -1 jest miejscem zerowym funkcji f, to wartość funkcji dla tego argumentu musi być równa zero.

Podstawiamy liczbę -1 do drugiej części wzoru.

--1+4=1+4=5

Otrzymaliśmy wartość funkcji różną od zera. Stąd wniosek, że liczba -1 nie jest miejscem zerowym funkcji f.

Liczba 1-3, 2. Jeżeli liczba 1 jest miejscem zerowym funkcji f, to wartość funkcji dla tego argumentu musi być równa zero. Podstawiamy liczbę 1 do drugiej części wzoru.

-1+4=3

Otrzymaliśmy wartość funkcji różną od zera. Stąd wniosek, że liczba 1 nie jest miejscem zerowym funkcji f.

Liczba 42, . Jeżeli liczba 4 jest miejscem zerowym funkcji f, to wartość funkcji dla tego argumentu musi być równa zero.

Podstawiamy liczbę 4 do trzeciej części wzoru.

4-1=4-1=3

Otrzymaliśmy wartość funkcji różną od zera. Stąd wniosek, że liczba 4 nie jest miejscem zerowym funkcji f.

Sprawdziliśmy, że żadna z podanych liczb nie jest miejscem zerowym funkcji f.

Przykład 4

Funkcja f opisana jest za pomocą wzoru.

fx=-x,gdy x0x+3-2,gdy x0, 319x2-1,gdy x3

Wyznaczymy miejsca zerowe funkcji f (o ile istnieją).

Rozwiązanie:

W celu wyznaczenia miejsca zerowego funkcji f musimy rozwiązać równanie fx=0.

Funkcja f opisana jest za pomocą trzech różnych wyrażeń w różnych przedziałach.

Rozwiążemy równanie fx=0 w każdym z podanych przedziałów.

  1. x-, 0fx=-x-x=0x=0.
    Liczba 0-, 0. Stąd liczba 0 jest miejscem zerowym funkcji f.

  2. x0, 3fx=x+3-2x+3-2=0x+3=2
    x+3=-2  x+3=2x=-5  x=-1.
    Liczba -50, 3 oraz liczba -10, 3. Stąd żadna z tych liczb nie jest miejscem zerowym funkcji f.

  3. x3, fx=19x2-119x2-1=0x2-9=0
    x-3x+3=0x-3=0  x+3=0x=3  x=-3.
    Liczba -33, . Stąd liczba -3 nie jest miejscem zerowym funkcji f.
    Liczba 33, . Stąd liczba 3 jest miejscem zerowym funkcji f.

Funkcja f ma dwa miejsca zerowe: 0, 3.

Możemy to zapisać: x1=0, x2=3.

Ważne!

Aby wyznaczyć miejsce zerowe funkcjimiejsce zerowe funkcjimiejsce zerowe funkcji opisanej za pomocą  wzoru wyrażonego różnymi wyrażeniami w różnych przedziałach    należy, w każdym z przedziałów rozwiązać równanie fx=0.

Jeżeli rozwiązanie równania należy do danego przedziału, to otrzymana liczba jest miejscem zerowym funkcji f.

Jeżeli rozwiązanie równania nie należy do danego przedziału, to otrzymana liczba  nie jest  miejscem zerowym funkcji f.

Słownik

miejsce zerowe funkcji
miejsce zerowe funkcji

argument, dla którego funkcja przyjmuje wartość równą 0