background image

 

 

 

 

 

 

  

 

Materiały  przygotowane  w  ramach  projektu  „Uruchomienie 
unikatowego  kierunku  studiów  Informatyka  Stosowana  odpowiedzią 
na zapotrzebowanie rynku pracy” ze środków Programu Operacyjnego 
Kapitał  Ludzki  współfinansowanego  ze  środków  Europejskiego 
Funduszu Społecznego nr umowy UDA – POKL.04.01.01-00-011/09-00 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Wprowadzenie do matematyki 

 
 
 
 

Materiały do zajęć (5): 

 
 

Funkcje elementarne. 

 
 
 
 
 

 

Wielomiany. 

 

Funkcja wymierna. 

 

Funkcja homograficzna. 

 

Funkcja potęgowa. 

 
 

background image

Materiały pomocnicze dla studentów 

Wprowadzenie do matematyki  

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

46 

5.  Wielomiany. 
 

 

 
Dziedziną funkcji wielomianowej jest zbiór R
Stałe 

n

a

a

a

...,

,

,

1

0

 nazywamy współczynnikami wielomianu, 

0

 jest wyrazem wolnym. 

Liczbę 

N

n

 nazywamy stopniem wielomianu W

 

Dwa  niezerowe  wielomiany  W  oraz  Q  są  równe  wtedy  i  tylko  wtedy,  gdy 

)

(

)

(

x

Q

x

W

 dla każdego 

R. Oznacza to, że wielomiany oraz Q są tego samego stopnia 

i mają równe współczynniki przy odpowiednich potęgach zmiennej. 
 

 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
Przykład.  
Podzielić  wielomian 

1

5

12

5

)

(

2

3

4

x

x

x

x

x

W

  przez  dwumian 

1

)

(

x

x

P

  oraz 

rozwiązać nierówność 

0

1

5

12

5

2

3

4

x

x

x

x

Definicja.  
Wielomianem stopnia 

N

n

 nazywamy funkcję określoną wzorem: 

0

1

1

1

.....

)

(

a

x

a

x

a

x

a

x

W

n

n

n

n

,   gdzie 

n

a

a

a

...,

,

,

1

0

R

0

n

a

R

 
 
 

Definicja.  
Pierwiastkiem wielomianu W nazywamy liczbę 

0

, dla której 

0

)

(

0

x

W

Twierdzenie Bézout.  
Liczba 

0

  jest  pierwiastkiem  wielomianu  W  wtedy  i  tylko  wtedy,  gdy  wielomian  W  jest 

podzielny przez dwumian 

)

(

0

x

x

background image

Materiały pomocnicze dla studentów 

Wprowadzenie do matematyki  

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

47 

 

 

 

 
Przykład.  

Sprowadzić do najprostszej postaci wyrażenie 

9

7

4

3

8

)

(

x

x

x

x

.  

Rozwiązanie: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Wzory skróconego mnożenia: 

 

2

2

2

2

)

(

b

ab

a

b

a

 

2

2

2

2

)

(

b

ab

a

b

a

 

)

)(

(

2

2

b

a

b

a

b

a

 

3

2

2

3

3

3

3

)

(

b

ab

b

a

a

b

a

 

3

2

2

3

3

3

3

)

(

b

ab

b

a

a

b

a

 

)

)(

(

2

2

3

3

b

ab

a

b

a

b

a

 

)

)(

(

2

2

3

3

b

ab

a

b

a

b

a

 
 

Działania na potęgach:  

 

dla 

0

x

 i 

N:  

 

 

n

n

x

x

1

 

dla  

0

x

 oraz 

1

n

:   

n

n

x

x

1

 

dla 

0

x

Z oraz 

1

n

:  

n

m

n

m

x

x

 

dla dowolnych liczb 

0

,

y

x

 oraz 

n

m,

(lub 

0

,

y

x

 i 

n

m,

Z) prawdziwe są 

zależności:  

a) 

n

m

n

m

x

x

x

 

b) 

n

m

n

m

x

x

x

 

 

c) 

 

n

m

n

m

x

x

d) 

n

n

n

y

x

y

x

)

(

,   

e) 

n

n

n

y

x

y

x





  

background image

Materiały pomocnicze dla studentów 

Wprowadzenie do matematyki  

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

48 

6.  Funkcja wymierna. 
 

 

 

Dziedziną  funkcji  wymiernej  jest  zbiór  liczb  rzeczywistych  takich,  że 

0

)

(

x

P

}

0

)

(

:

{

x

P

x

D

f

R

.  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Przykład.  

Wyznaczyć dziedzinę i miejsca zerowe funkcji 

4

3

2

)

(

2

4

2

3

x

x

x

x

x

x

f

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Przykład.  

Rozwiązać: 

0

4

3

2

2

4

2

3

x

x

x

x

x

.  

 
 
 
 
 

Definicja.  
Funkcją wymierną nazywamy funkcję postaci: 

)

(

)

(

)

(

x

P

x

W

x

f

,     gdzie W oraz P są wielomianami i 

0

)

(

x

P

Wartości funkcji wymiernej 

)

(

)

(

)

(

x

P

x

W

x

f

 dla 

0

)

(

x

P

 

przyjmuje wartości dodatnie wtedy i tylko wtedy, gdy  

0

)

(

)

(

x

P

x

W

 

przyjmuje wartości ujemne wtedy i tylko wtedy, gdy  

0

)

(

)

(

x

P

x

W

background image

Materiały pomocnicze dla studentów 

Wprowadzenie do matematyki  

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

49 

7.  Funkcja homograficzna.  
 

 

 

 

 

Dziedziną  funkcji  homograficznej  jest  zbiór 



c

d

\

R

,  zbiorem  wartości 

c

a

\

R

Wykresem  funkcji  homograficznej  jest  hiperbola  o  asymptotach 

c

d

x

  (asymptota 

pionowa), 

c

a

y

  (asymptota  pozioma).  Hiperbola  jest  symetryczna  względem  punktu 



c

a

c

d

,

 
Przykład.  

Wyznaczyć dziedzinę, zbiór wartości i asymptoty wykresu funkcji 

2

5

3

)

(

x

x

x

f

 
 
 
 
 
 
 
 

Definicja.  
Funkcją homograficzną nazywamy funkcję wymierną określoną wzorem:  

d

cx

b

ax

x

f

)

(

,  

0

bc

ad

 i 

0

c

 
 

background image

Materiały pomocnicze dla studentów 

Wprowadzenie do matematyki  

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

50 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Położenie  hiperboli  w układzie  współrzędnych  zależy  od  znaku  liczby 

0

s

.  Dla 

0

s

 wykres funkcji 

x

s

x

g

)

(

 znajduje się w I i III ćwiartce układu współrzędnych, dla 

0

s

 

w ćwiartce II i IV.  
 
Przykład.  

Narysować wykres funkcji 

2

5

3

)

(

x

x

x

f

.  

 

Przedziały  monotoniczności  funkcji  homograficznej 

0

,

)

(

s

q

p

x

s

x

f

  zależą  od 

znaku współczynnika s
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8.  Funkcja potęgowa.  
 

 

 
Własności funkcji potęgowej zależą od wykładnika potęgi 

R

a

Wzór każdej funkcji homograficznej można zapisać w postaci: 

0

,

)

(

s

q

p

x

s

x

f

Definicja.  
Funkcją potęgową nazywamy funkcję postaci 

R

a

x

x

f

a

,

)

(

 

background image

Materiały pomocnicze dla studentów 

Wprowadzenie do matematyki  

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

51 

Przykład.  
Określić dziedzinę funkcji:  
 
a) 

3

)

(

x

x

f

f

D

………………………………………………………………………………………………………………… 

 

b) 

2

2

1

)

(

x

x

x

f

f

D

……………………………………………………………………………………………………… 

 

c) 

x

x

x

f

2

1

)

(

f

D

………………………………………………………………………………………………………. 

 

d) 

7

5

7

5

)

(

x

x

x

f

,

f

D

……………………………………………………………………………………………………… 

 

e) 

8

3

8

3

)

(

x

x

x

f

f

D

…………………………………………………………………………………………………….. 

 

f) 

5

3

5

3

1

)

(

x

x

x

f

f

D

…………………………………………………………………………………………………… 

 

g) 

4

4

1

1

)

(

x

x

x

f

f

D

…………………………………………………………………………………………………….. 

 
 

background image

Materiały pomocnicze dla studentów 

Wprowadzenie do matematyki  

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

52 

Zadania 

 
Wielomiany  
 
zad. 1)  Obliczyć: 

a) 

 

0

3

2

5

,

1

1

1500

27

9

5

,

1

9

b) 

 



7

3

7

3

7

7

5

5

7

5

4

,

1

5

,

1

5

,

1

2

1

2

1

2

1

2

1

5

5

c) 

   

3

3

2

1

2

1

2

2

3

a

ab

b

a

 dla 

2

2

a

 i 

3

2

1

b

 
zad. 2)  Dany jest wielomian 

8

)

(

2

3

4

nx

mx

x

x

W

, wartość tego wielomianu dla 

2

x

 

jest taka sama jak dla 

2

x

. Natomiast 

82

)

3

(

W

. Wyznaczyć wartość liczb 

 i 

 
zad. 3)  Wiedząc,  że  wielomian 

10

9

)

(

2

3

x

bx

ax

x

W

  jest  podzielny  przez  dwumian 

2

x

 i przez dwumian 

1

x

 znaleźć współczynniki   i 

b

zad. 4)  Rozłożyć wielomiany na czynniki i podać ich pierwiastki: 

a) 

6

9

2

3

)

(

2

3

x

x

x

x

W

b) 

7

9

2

)

(

2

4

x

x

x

P

c) 

2

4

2

)

(

x

x

x

Q

d) 

6

4

)

(

2

3

x

x

x

x

S

 
zad. 5)  Dany jest wielomian 

2

4

10

2

4

)

(

2

3

x

x

x

x

W

a)  Obliczyć 

)

2

(

W

b)  Ile różnych pierwiastków ma wielomian 
c)  Wyznaczyć resztę z dzielenia wielomianu  przez wielomian 

2

)

(

x

x

P

 
zad. 6)  Dla  jakich  wartości  parametru    równanie 

0

1

2

1

2

3

5

x

k

x

k

x

  ma 

dokładnie trzy pierwiastki? 

 
zad. 7)  Rozwiązać nierówności: 

a) 



0

3

1

3

2

x

x

x

b) 



0

7

4

2

2

x

x

c) 

0

16

4

x

d) 

1

1

2

2

2

x

x

e) 

0

15

3

5

2

3

x

x

x

f) 

x

x

x

3

3

g) 

0

2

7

2

3

x

x

background image

Materiały pomocnicze dla studentów 

Wprowadzenie do matematyki  

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

53 

Funkcja wymierna 
 
zad. 8)  Wyznaczyć dziedzinę funkcji: 

a) 

x

x

x

x

x

x

f

3

7

2

)

(

2

3

2

b) 

2

3

2

1

)

(

2

2

x

x

x

x

f

c) 

2

16

2

7

)

(

x

x

x

f

 
zad. 9)  Rozwiązać równania: 

a) 

2

1

7

2

x

x

b) 

4

4

2

2

2

x

x

x

c) 

x

x

x

2

2

1

1

d) 

0

1

2

4

2

2

x

x

x

 
zad. 10) Rozwiązać nierówności: 

a) 

2

1

3

1

5

x

x

x

x

b) 

0

4

3

4

2

2

x

x

c) 

0

1

1

2

2

x

x

x

x

d) 

1

1

2

2

x

x

 

zad. 11) Dana jest funkcja 

8

2

3

6

)

(

x

x

x

f

  

a)  zapisać wzór funkcji 

 w postaci kanonicznej, 

b)  wyznaczyć dziedzinę i zbiór wartości funkcji 

c)  wyznaczyć miejsca zerowe funkcji 

d)  wyznaczyć asymptoty funkcji  
e)  wyznaczyć przedziały monotoniczności funkcji 

f)  narysować wykres funkcji 

 
 

background image

Materiały pomocnicze dla studentów 

Wprowadzenie do matematyki  

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

54 

Zadania do samodzielnego rozwiązania 

 
zad. 1) Obliczyć:  

a) 

2

3

1

3

75

,

0

125

,

0

3

2

1

:

625

81

b) 

2

4

1

3

3

81

16

3

9

375

,

0





c) 

 

 

2

2

1

2

2

2

1

2

2

2

1

2

2

2

1

2

2



a

x

a

x

a

x

a

x

 dla 

2

1

2

2

2





mn

n

m

a

x

0

,

0

m

n

a

 
Odpowiedź: 

a)  4, 

b) 

2

1

10 , 

c) 

2

2

n

m

 
zad. 2) Wykonać dzielenie wielomianu W przez wielomian P:  

a) 

4

2

2

3

)

(

2

3

4

x

x

x

x

x

W

1

)

(

x

x

P

b) 

10

7

4

2

)

(

2

3

x

x

x

x

W

2

)

(

x

x

P

 
Odpowiedź: 

a) 

4

3

5

3

2

3

x

x

x

,  

b) 

2

4

7

2

2

x

x

 
zad. 3) Wielomian  W  przy  dzieleniu  przez 

)

5

(

x

  daje  resztę  1,    a  przy  dzieleniu  przez 

)

3

(

x

 

daje  resztę 

)

7

(

.  Wyznaczyć  resztę  z  dzielenia  wielomianu  W  przez  wielomian 

15

2

)

(

2

x

x

x

P

 
Odpowiedź: 

4

)

(

x

x

R

 
zad. 4) Dla  jakich  wartości  parametru 

R

m

  reszta  z  dzielenia  wielomianu 

m

x

x

m

x

W

5

8

)

(

3

6

2

 przez dwumian 

)

1

(

x

 jest równa 2? 

 
Odpowiedź:  

}

2

,

3

{

m

 
 
 

background image

Materiały pomocnicze dla studentów 

Wprowadzenie do matematyki  

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

55 

zad. 5) Rozłożyć na czynniki wielomiany i podać ich pierwiastki:  

a) 

1

)

(

4

2

x

x

x

W

,  

b) 

6

13

2

)

(

2

4

x

x

x

W

,  

c) 

x

x

x

x

W

36

7

)

(

2

2

3

,  

d) 

2

3

2

3

)

(

4

5

x

x

x

x

W

 
Odpowiedź:  

a) 





1

2

1

)

(

2

3

4

2

2

5

1

2

5

1

x

x

x

x

x

x

x

x

W

2

5

1

2

5

1

,

x

,  

b) 





6

6

2

)

(

2

2

2

2

x

x

x

x

x

W

6

,

,

,

6

2

2

2

2

x

,  

c) 

)

3

)(

3

)(

2

)(

2

)(

1

)(

1

(

)

(

x

x

x

x

x

x

x

x

W

}

3

,

2

,

1

,

0

,

1

,

2

,

3

{

x

d) 

)

2

3

)(

1

(

)

(

4

x

x

x

W

 

3

2

x

 
zad. 6) Rozwiązać nierówności:  

a) 

0

)

2

(

)

3

)(

5

(

2

3

x

x

x

,  

b) 

0

12

8

2

3

4

x

x

x

,  

c) 

0

3

7

4

3

x

x

,  

d) 

0

4

3

x

x

,  

e) 

0

2

4

2

2

3

x

x

,  

f) 

x

x

x

x

4

4

3

3

 
Odpowiedź:  

a) 

)

,

3

[

}

2

{

]

5

,

(



x

,  

b) 

 

 

,

0

0

,

2

6

,

x

c) 

1

,

2

1

2

3

,

x

,  

d) 

)

,

2

(

)

2

,

(



x

,  

e) 

]

6

,

2

[

x

,  

f) 

)

2

,

0

(

)

2

,

(



x

 
zad. 7) Wyznaczyć dziedzinę oraz miejsca zerowe funkcji:  

a) 

9

6

4

)

(

2

x

x

x

x

f

,  

b) 

x

x

x

x

x

x

f

6

5

6

2

)

(

2

3

2

 
Odpowiedź:  

a) 

}

3

{

\

R

f

D

, miejsce zerowe 

4

x

,  

b) 

}

3

,

2

,

0

{

\

R

f

D

, funkcja nie ma miejsc zerowych. 

 
 
 

background image

Materiały pomocnicze dla studentów 

Wprowadzenie do matematyki  

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

56 

zad. 8) Rozwiązać równania:  

a) 

x

x

x

5

2

5

5

,  

b) 

1

1

2

2

1

x

x

,  

c) 

2

3

1

2

x

x

x

 
Odpowiedź:  

a) 

2

5

5

,

2

5

5

x

,  

b) 

x

,  

c) 

}

2

,

1

{

x

  
zad. 9) Rozwiązać równania:  

a) 

1

3

2

3

x

,  

b) 

2

1

1

3

x

 
Odpowiedź:  

a) 

 

3

,

0

x

,  

b) 



2

7

,

2

3

x

 
zad. 10) Rozwiązać nierówności:  

a) 

0

9

6

5

2

2

x

x

x

,  

b) 

2

3

x

,  

c) 

x

x

1

9

,  

d) 

2

2

3

4

5

x

x

 
Odpowiedź:  

a) 

)

,

3

(

)

3

,

2

[

)

3

,

(



x

,  

b) 

)

,

0

(

]

5

,

1

;

(



x

c) 

3

1

,

0

3

1

,

x

,  

d) 

3

2

,

0

x

 

background image

Materiały pomocnicze dla studentów 

Wprowadzenie do matematyki  

 
© Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie 

 

57 

zad. 11)  Wyznaczyć  dziedzinę,  zbiór  wartości,  asymptoty  oraz  określić  przedziały 

monotoniczności funkcji:  

a) 

1

2

3

)

(

x

x

f

,  

b) 

1

3

2

)

(

x

x

x

f

,  

c) 

3

4

3

)

(

x

x

x

f

 
Odpowiedź:  

a) 

}

2

{

\

R

f

D

}

1

{

\

1

R

f

D

,  asymptoty: 

1

,

2

y

x

,  funkcja  jest  malejąca 

w przedziałach: 

)

,

2

(

),

2

,

(



,  

b) 

}

1

{

\

R

f

D

}

2

{

\

1

R

f

D

,  asymptoty: 

2

,

1

y

x

,  funkcja  jest  rosnąca 

w przedziałach: 

)

,

1

(

),

1

,

(



,  

c) 

}

3

{

\

R

f

D

}

3

{

\

1

R

f

D

,  asymptoty: 

3

,

3

y

x

,  funkcja  jest  rosnąca 

w przedziałach: 

)

,

3

(

),

3

,

(



.