Zadanie 32 — matura 2025, czerwiec

Zadanie 32 — matura 2025, czerwiec. Matematyka podstawowa, F-2015. Treść zadania i rozwiązanie krok po kroku.

← Wszystkie zadania z matematyki
Zadanie 32
Matura 2025 · czerwiec · F-2015 · poziom podstawowy
Otwarte4 pkt

W układzie współrzędnych \((x, y)\) wykres funkcji kwadratowej \(f\) przechodzi przez punkt \((2, 15)\). Osią symetrii tego wykresu jest prosta o równaniu \(x=-1\). Jednym z miejsc zerowych funkcji \(f\) jest liczba \(1\).

Wyznacz wzór funkcji \(f\) w postaci kanonicznej oraz zbiór wartości funkcji \(f\).

Pokaż rozwiązanie krok po krokuUkryj rozwiązanie

1 Wyznaczenie drugiego miejsca zerowego

Miejsca zerowe leżą symetrycznie względem osi \(x=-1\), więc ich średnia wynosi \(-1\).

\[\frac{1+x_2}{2}=-1\quad\Rightarrow\quad x_2=-3\]

2 Wyznaczenie współczynnika

Zapisujemy funkcję za pomocą miejsc zerowych i podstawiamy współrzędne punktu \((2,15)\).

\[f(x)=a(x-1)(x+3),\qquad 15=a(2-1)(2+3)=5a,\qquad a=3\]

3 Postać kanoniczna i zbiór wartości

Po uzupełnieniu kwadratu otrzymujemy postać kanoniczną. Ponieważ współczynnik przy kwadracie jest dodatni, najmniejsza wartość funkcji wynosi \(-12\).

\[f(x)=3(x-1)(x+3)=3(x^2+2x-3)=3(x+1)^2-12\]

Odpowiedź

Postać kanoniczna: \(f(x)=3(x+1)^2-12\). Zbiór wartości: \([-12,\infty)\).

\[f(x)=3(x+1)^2-12,\qquad W_f=[-12,\infty)\]

Sprawdzenie

Dla \(x=2\) funkcja ma wartość \(15\), a dla \(x=1\) wartość \(0\). Wierzchołek ma współrzędne \((-1,-12)\), więc oś symetrii i najmniejsza wartość zgadzają się z wynikiem.

\[f(2)=3\cdot3^2-12=15,\qquad f(1)=3\cdot2^2-12=0,\qquad f(-1)=-12\]