Matematika

Függvénytranszformációk · 25. lecke

Másodfokú függvények

Kapcsold össze az általános és a csúcsalakot.

Értsd meg!

Általános alak

Másodfokú függvény: f(x) = ax² + bx + c, ahol a,b,c valós és a ≠ 0. Az a a főegyüttható; előjele meghatározza a parabola nyílását. A c = f(0) az y tengelymetszet. A b-től is függ, hol helyezkedik el a tengely és csúcs, ezért nem elég csak a konstans tagot figyelni.

Parabola eltolása és csúcspontja

A kék alapparabola csúcsa (0;0), a zöld grafikoné (2;−3). Az x helyén álló x−2 két egységgel jobbra, a kívül álló −3 három egységgel lefelé tol. A szimmetriatengely x=2.
A kék alapparabola csúcsa (0;0), a zöld grafikoné (2;−3). Az x helyén álló x−2 két egységgel jobbra, a kívül álló −3 három egységgel lefelé tol. A szimmetriatengely x=2.

Teljes négyzetté alakítás

Az x² + px + q kifejezés (x + p2)² + q − (p2)² alakban írható. Ha a ≠ 1, előbb kiemeljük a-t a négyzetes és elsőfokú tagból. Így leolvasható a csúcspont és a szélsőérték. A hozzáadott négyzetet ki is kell vonni, hogy a kifejezés értéke ne változzon.

Zérushely és értékkészlet

A zérushely ott van, ahol f(x) = 0. A csúcshely h = −b2a, a csúcsérték k = f(h). Pozitív a esetén az értékkészlet [k; ∞), negatív a esetén (−∞; k], ha a tartomány az összes valós szám. A grafikon zérushelyeinek száma a csúcsérték és nyílási irány kapcsolatából is felismerhető.

A parabola meredekségének változása

Az f(x)=ax² függvényben nagyobb pozitív a azonos x mellett nagyobb y értéket ad. A csúcs nem mozdul el. Az a=2 grafikon keskenyebbnek, az a=0,5 grafikon szélesebbnek látszik.
Az f(x)=ax² függvényben nagyobb pozitív a azonos x mellett nagyobb y értéket ad. A csúcs nem mozdul el. Az a=2 grafikon keskenyebbnek, az a=0,5 grafikon szélesebbnek látszik.

Amit érdemes megjegyezni

  • h = −b2a; k = f(h)
  • x² + px + q = (x + p2)² + q − p24

Nézd meg, próbáld ki!

Függvénylabor

Változtasd a paramétereket! Figyeld az alapfüggvényt (szürke) és az átalakított grafikont (kék).

1 · (x − (0))² + (0)

-8-8-4-404488xy

A rajzolt ablak: −9 ≤ x ≤ 9 és −10 ≤ y ≤ 10. A görbe az ablakon túl is folytatódhat. Az értelmezési tartomány az összes valós szám.

Kidolgozott példák

1. példa

Általánosból csúcsalak

Alakítsd át f(x) = x² + 8x + 10-et!

  1. x² + 8x + 16 = (x + 4)².
  2. 16-ot hozzáadtunk, ezért le is vonjuk.
  3. f(x) = (x + 4)² − 6.
  4. Csúcs (−4; −6), minimum −6.

2. példa

Főegyüttható kiemelése

Jellemezd g(x) = −2x² + 8x − 3 csúcsát!

  1. g(x) = −2(x² − 4x) − 3.
  2. x² − 4x = (x − 2)² − 4.
  3. g(x) = −2(x − 2)² + 5.
  4. Csúcs (2; 5), maximum 5.

Ellenőrizd magad!

Először önállóan dolgozz! A válaszmezőben törtet billentyűzettel így adhatsz meg: „1/2”, tizedest vesszővel vagy ponttal. Több eredményt pontosvesszővel válassz el (például: 2; 3). Ha a kérdés sorrendet ad meg, kövesd azt. Intervallumot például így írhatsz: [2;3]. Ha a feladat a π együtthatóját kéri, csak a számot add meg. Logikai kérdésnél az „igaz” és „hamis” szavakat is használhatod.

Helyesen megoldva: 0 / 10

1. feladat

x² − 10x + 7 tengelyének x értéke?

Megoldás és magyarázat

−b2a = 102 = 5.

2. feladat

x² + 4x + 1 minimuma?

Megoldás és magyarázat

(x + 2)² − 3.

3. feladat

−x² + 6x − 5 maximuma?

Megoldás és magyarázat

−(x − 3)² + 4.

4. feladat

2x² + 3x − 7 y tengelymetszetének y koordinátája?

Megoldás és magyarázat

f(0) = −7.

5. feladatBővítő gyakorlás · Alap

f(x)=2(x−2)²−5. Mennyi f(4)?

Megoldás és magyarázat

f(4)=2·2²−5=3.

6. feladatBővítő gyakorlás · Alap

f(x)=(x−2)²+5. Add meg a csúcspontot x; y sorrendben!

Megoldás és magyarázat

A négyzet x=2-nál nulla, ezért a csúcs (2; 5).

7. feladatBővítő gyakorlás · Alkalmazás

f(x)=−2(x+2)²+5. Mennyi a maximumérték?

Megoldás és magyarázat

A negatív négyzet legfeljebb nulla; a maximum 5, x=−2-nál.

8. feladatBővítő gyakorlás · Alkalmazás

f(x)=(x−2)²−4. Add meg a két zérushelyet!

Megoldás és magyarázat

(x−2)²=4 → x−2=±2.

9. feladatBővítő gyakorlás · Gondolkodtató

g(x)=√(x−2). Mi az értelmezési tartomány legkisebb eleme?

Megoldás és magyarázat

x−2≥0 → x≥2.

10. feladatBővítő gyakorlás · Gondolkodtató

f(x)=3(x−2)²+5. Mennyi f(1)−f(3)?

Megoldás és magyarázat

A két x érték a szimmetriatengelytől egyenlő távol van; mindkét függvényérték 3+k.