Jak kreslit grafy funkcí 1 Z druhé strany papíru s předchozími úlohami jsou dvě kolmé osy s pár vyznačenými čísly. Vemte si folii s načmáranou parabolou a položte ji tak, aby znázorňovala následující funkce: 1. 𝑥2 ; 2. 𝑥2 + 1; 3. 1 − 𝑥2 ; 4. (𝑥 + 1)2 ; 5. 2 − (𝑥 − 1)2 ; 6. ±√𝑥 ; 7. 2 ± √𝑥 − 1 . Co by bylo potřeba udělat s touto folií, abyste obdrželi funkci 8. 2𝑥2 ? (Nezkoušejte to ale prosím!) 2 Obecně: jestliže znáte graf funkce 𝑓(𝑥), jaké s ním musíte udělat operace, abyste dostali funkce: 1. 𝑓(𝑥) + 𝑐; 2. 𝑓(𝑥 + 𝑐); 3. −𝑓(𝑥); 4. 𝑓(−𝑥); 5. 𝑎𝑓(𝑥); 6. 𝑓(𝑎𝑥). (Zde 𝑎 > 0 a 𝑐 jsou reálné konstanty.) 3 Načrtněte grafy funkcí: 1. 1 𝑥, 1 𝑥−2 a 1 𝑥 + 1 𝑥−2; 2. 1 𝑥−1, 1 𝑥+1 a 1 𝑥2−1. 4 Načrtněte grafy funkcí 𝑦 = 𝑥 a 𝑦 = −𝑥. Jaký úhel tyto přímky svírají s vodorovnou osou? Pak načrtněte grafy funkcí 𝑦 = 2𝑥 a 𝑦 = 3𝑥. Kvadratické funkce 5 Opět se chopte folie s parabolou a položte ji na graf na předchozím papíru tak, aby vznikla kvadratická funkce, která: 1. nemá žádný kořen; 2. má dva kořeny; 3. má jeden dvojnásobný kořen (jsou míněny kořeny v reálných číslech). 6 Řešte rovnice: (a pozor: pokud kořeny existují, pak jsou dva!) 1. 𝑥2 = 4; 2. (𝑥 + 2)2 = 9; 3. −2(𝑥 − 1)2 = −8; 4. (𝑥 − 3)2 = −1. Jakmile dokážeme přepsat kvadratický trojčlen do tvaru jako v předchozí úloze (tj. 𝑎(𝑥+𝑏)2 +𝑐 pro některé 𝑎, 𝑏, 𝑐), je už nalezení kořenů snadné. Teď se ten způsob naučíme. Tomu se říká doplnění na (úplný) čtverec. 7 Ověřte si, že se dá psát: 1. 𝑥2 + 4𝑥 + 7 = (𝑥 + 2)2 + 3; 2. 𝑥2 − 2𝑥 − 2 = (𝑥 − 1)2 − 3; 3. 2𝑥2 − 4𝑥 = 2(𝑥 − 1)2 − 2; 4. −𝑥2 + 3𝑥 + 1 = − (𝑥 − 3 2) 2 + 13 4 . 8 Sami zkuste do tohoto tvaru přepsat následující polynomy: 1. 𝑥2 − 6𝑥 + 8; 2. −2𝑥2 + 3𝑥 − 5. 3. −𝑥2 − 9; 9 V rovnici 𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0 doplňte vlevo na čtverec. Výslednou rovnici pak řešte stejně jako v úloze 6. Napište, kdy přesně má rovnice 0 a kdy 2 reálné kořeny. Měli byste dostat profláklé vzorce ze základní školy. 10 Pokud jste si na minulém papíře nevyřešili úlohu 9, vyřešte si teď aspoň první bod a objevte Viètovy vztahy pro kvadratický polynom. 11 Mějme rovnici 𝑥2 + 2𝑥 − 143 = 0. Ta má kořeny 𝑟1 a 𝑟2, které neznáte. Bez počítání kořenů zjistěte následující: 1. 𝑟1 + 𝑟2; 2. 𝑟1 𝑟2; 3. 1 𝑟1 + 1 𝑟2 ; 4. (𝑟1 + 𝑟2)2 ; 5. 𝑟2 1 + 𝑟2 2 ; 6. (𝑟1 − 𝑟2)2 . (První dva body zjistíte přímo podle Viètových vztahů. Zbylé vykombinujte z prvních dvou.) 12 Mějme rovnici 𝑥2 + 𝑎𝑥 + 𝑏 = 0. Z Viètových vztahů získejte součet 𝑟1 + 𝑟2 a také čtverec rozdílu (𝑟1 − 𝑟2)2 . Pak můžeme využít toho, že 𝑟1 = 1 2[(𝑟1 + 𝑟2) + (𝑟1 − 𝑟2)] = 1 2[(𝑟1 + 𝑟2) ± √(𝑟1 − 𝑟2)2 ] a zase byste měli dostat známý vztah. 13 S pomocí Viètových vztahů nalezněte dvě čísla, jejichž součet je 19 a součin 60. Absolutní hodnoty 14 Nakreslete si graf funkce |𝑥|. Potom si nakreslete grafy následujících funkcí: 1. |𝑥| + |𝑥 + 2|; 2. |𝑥 − 1| − |𝑥 + 2|; 3. |𝑥| − |𝑥 + 1| + 2|𝑥 − 1|. 15 S pomocí obrázků z předchozí úlohy řešte následující rovnice a nerovnice: 1. |𝑥| + |𝑥 + 2| = 4; 2. |𝑥 − 1| + |𝑥 + 1| = 1; 3. |𝑥 − 1| − |𝑥 + 2| = 2; 4. |𝑥| − |𝑥 + 1| + 2|𝑥 − 1| = 3; 5. |𝑥 − 1| − |𝑥| + 2|𝑥 − 2| < 2. Nerovnosti 16 Řešte kvadratické nerovnice: 1. 𝑥2 > 0; 2. 1 − 𝑥2 < 0; 3. 2𝑥2 − 3𝑥 + 1 < 0; 4. 𝑥2 − 5𝑥 > −6. 17 Řešte následující nerovnosti: 1. 1 𝑥−1 > 1 𝑥−2; 2. 𝑥(𝑥−1) (𝑥+1)(𝑥+2) < 0; 3. 𝑥2 (𝑥−2) (𝑥+1)2(𝑥−1)3 > 0.