Funkcja kwadratowa

Funkcja kwadratowa w postaci ogólnej ma wzór y=ax^2+bx+c, przy czym a \neq 0, b \in \R, c \in \R..

Wykresem funkcji kwadratowej jest parabola, której zwrot ramion zależy od współczynnika a:

  • jeśli a>0, to ramiona skierowane są do góry
  • jeśli a<0, to ramiona skierowane są do dołu
parabola w zależności od współczynnika a

Wyróżnik funkcji kwadratowej

Wyróżnik funkcji kwadratowej y=ax^2+bx+c, a\neq 0, nazywany deltą – \Delta obliczamy ze wzoru \Delta=b^2-4ac.

Jeśli:

  • \Delta>0, to parabola przecina oś OX w dwóch miejscach – ma dwa miejsca zerowe:
    x_1=\frac{-b-\sqrt{\Delta}}{2a}
    x_2=\frac{-b+\sqrt{\Delta}}{2a}
  • \Delta<0, to parabola nie przecina osi OX – nie ma miejsc zerowych
  • \Delta=0, to parabola ma z osią OX jeden punkt wspólny – ma jedno miejsce zerowe:
    x_0=-\frac{b}{2a}

Wierzchołek paraboli

Wierzchołek paraboli to miejsce, w którym funkcja zmienia swoją monotoniczność:

  • jeśli a>0 – z malejącej na rosnącą
  • jeśli a<0 – z rosnącej na malejącą

Jest to punkt (x_w,y_w), który zapisujemy również jako (p,q).

Wzory:

  • x_w=p=-\frac{b}{2a}=\frac{x_1+x_2}{2}
  • y_w=q=-\frac{\Delta}{4a}=f(p)

Postaci funkcji kwadratowej

  • ogólna y=ax^2+bx+c – z tej postaci odczytujemy współczynniki a,b,c
  • kanoniczna y=a(x-p)^2+q – z tej postaci odczytujemy współrzędne wierzchołka paraboli (p,q) oraz współczynnik a
  • iloczynowa y=a(x-x_1)(x-x_2) – z tej postaci odczytujemy miejsca zerowe funkcji x_1,x_2 oraz współczynnik a

Uwaga – gdy funkcja nie ma miejsc zerowych, to nie posiada postaci iloczynowej.

Własności funkcji kwadratowej

  • dziedzina funkcji kwadratowej to zbiór liczb rzeczywistych – x \in \R
  • zbiór wartości funkcji kwadratowej:
    – jeśli a>0, to y \in <q; + \infty)
    – jeśli a<0, to y \in (- \infty; q>
  • funkcja kwadratowa nie jest monotoniczna na całej dziedzinie – jest monotoniczna przedziałami:
    – jeśli a>0, to funkcja jest malejąca w przedziale x \in (-\infty;p> i rosnąca w przedziale x \in <p; + \infty)
    – jeśli a<0, to funkcja jest rosnąca w przedziale x \in (-\infty;p> i malejąca w przedziale x \in <p; + \infty)
  • funkcja kwadratowa nie jest różnowartościowa
  • miejsce przecięcia funkcji kwadratowej y=ax^2+bx+c z osią OY to punkt (0,c)