Кілька речей, які слід добре вивчити у середній школі, але ніхто тобі цього не сказав – частина 3: Квадратична функція

Picture of Krystian Karczyński

Krystian Karczyński

Цей пост уже третій поспіль, у якому я хочу звернути вашу увагу на речі, які варто повторити на самому початку вивчення математики в університеті. Швидке повторення цих тем значно полегшить ваше життя в університеті. У попередніх постах я розглянув теми:

Геометрична інтерпретація абсолютної величини

Квантори

Сьогодні черга за квадратичною функцією.

Квадратична функція? Але ми ж це, здається, два місяці робили…

Тема квадратичної функції, звісно, дуже широка, і я зовсім не маю на увазі, що потрібно взяти підручник зі школи і переглянути весь розділ від початку до кінця.

Зосередимося лише на кількох важливих деталях, нюансах і пастках.

Квадратична функція та квадратичне рівняння

Квадратична функція – це, звісно, щось таке:

або:

Де – це будь-які числа. Приклади квадратичних функцій:

тощо…

Поняття квадратичної функції слід відрізняти від поняття квадратичного рівняння, наприклад:

тощо…

Це не те саме!!!!

– це квадратична функція, а – це квадратичне рівняння.

Нерозрізнення функції від рівняння часто призводить до…

Жахлива помилка номер 1

Наприклад, обчислюючи похідні та маючи дану функцію:

Люди часто роблять щось подібне:

…і далі обчислюють, що потрібно.

Вони помиляються, тому що пам’ятають, що можна було робити таке з рівняннями:

…і з рівняннями все добре, можна ділити обидві сторони, 0 праворуч поділене на 2 дійсно дає 0 і рівняння є еквівалентними (мають однакові розв’язки).

Але цей трюк не можна виконувати з функціями – потрібно ж якось поділити також це y зліва і т.д. Проста ділення значення функції на 2 дає іншу функцію!

Що слід повторити з функцій?

Не так багато. Власне, тільки дві форми функцій: канонічна та множинна.

Канонічна форма квадратичної функції

Припускаю, що ми вже маємо загальну форму квадратичної функції:

Її канонічна форма:

Тобто:

Що таке a, b і – це якось так зрозуміло, мало хто має проблему з тим, що .

Можна навіть помітити, що якщо в канонічній формі винести перед дужкою, отримаємо:

…що іноді може бути корисним, а іноді не обов’язково.

Якщо ти навчався цього, обчислюючи координати вершини (зазвичай як і ) і вставляючи у формулу:

то, звичайно, це трохи обхідний шлях, але також добре.

Запам’ятай на початку формули канонічної форми!

Множинна форма квадратичної функції (її розкладання на множники):

Повертаючись тепер до нашої загальної квадратичної функції:

Дуже часто потрібно буде „розкласти її на множники”, використовуючи множинну форму квадратичної функції:

Де і обчислюємо з відомих і улюблених формул:

Тут також потрібно пам’ятати про на початку формули!!!

Зверніть увагу також, що ці і не завжди існують (якщо дельта від’ємна, вони не існують), тобто функцію не завжди можна записати у множинній формі, тобто квадратичну функцію не завжди можна розкласти на множники.

Що слід повторити з квадратичних рівнянь?

З квадратичними рівняннями, я припускаю, справи не так погано. Ми зазвичай справляємося з розв’язанням загального рівняння:

Наприклад:

Ми просто обчислюємо:

А потім, якщо дельта виявилася невід’ємною, розв’язки рівняння:

Пам’ятай, що там внизу у знаменнику є а не просто 2!

Однак я хотів би зупинитися на особливому випадку рівняння:

Тут виникає багато помилок. Наприклад:

Жахлива помилка номер 2

У чому полягає помилка? Число 2 дійсно є розв’язком рівняння , але було повністю пропущено другий розв’язок цього рівняння, а саме число -2. Повинно бути:

Негативні розв’язки можна пропускати тільки в геометрії (тому що відстань не може бути від’ємною).

Ще одна проблема з рівнянням у формі: це:

Жахлива помилка номер 3

Що, звісно, є нісенітницею, оскільки 2 у квадраті не дає -4. Взагалі нічого у квадраті не дає -4 (ті, хто вже вивчав комплексні числа, мовчіть). Рівняння:

…не має розв’язків.

Тому потрібно бути пильним. Рівняння має два розв’язки, а рівняння взагалі не має розв’язків.

Запрошую до спокійного повторення всього, що було сказано до цього часу і, звісно, до питань у коментарях.

Leave a Reply

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

Your comment will be publicly visible on our website along with the above signature. You can change or delete your comment at any time. The administrator of personal data provided in this form is eTrapez Usługi Edukacyjne E-Learning Krystian Karczyński. The principles of data processing and your related rights are described in our Privace Policy (polish).


Categories on the Blog