Zestaw III – wielomiany, funkcje wymierne i potęgowe

- BUDOWNICTWO I -

1

Na zajęciach rozwiążemy tylko niektóre z poniższych zadań. Zadania nierozwiązane na tablicy należy rozwiązać samemu w domu.

Zadanie 1. Oblicz 3W (x) − W (x) · (2Q(x) − 6) wiedząc, że W (x) = 2x − 1 i Q(x) = x3 − 2x2 + 3.

Zadanie 2. Co należy podstawić za x aby otrzymać sumę wszystkich współczynników wielomianu W (x)?

Oblicz sumy współczynników wielomianów:

a) W (x) = (x5 − 3x2 + 4)3(x7 + 3x4 − 7x + 2)2011, b) W (x) = (x − 6)(x − 5)(x − 4)(x − 3)(x − 2)(x − 1).

Zadanie 3. Zaproponuj szybki sposób obliczania sumy współczynników stojących przy x podniesionym do parzystej potęgi w dowolnym wielomianie.

Zadanie 4. Wykonaj pisemne dzielenie wielomianów:

a) (3x5 − x4 + x3 + 7x2 − 6x + 8) : (x3 − x + 2),

b) (x7 + 1) : (x + 1),

c) (2x4 − 3x3 + 4x2 − 5x + 6) : (x2 − 3x + 1),

d) (x4 + 3x3 + 6x2 + 5x + 3) : (x2 + x + 1),

e) (x4 + 4x3 + 6x2 + 5x + 2) : (x2 + x + 1),

f) (x4 − 2x3 + 4x2 − 6x + 8) : (x − 1).

Zadanie 5. Podziel korzystając ze schematu Hörnera:

a) (3x3 − 42 + x − 7) : (x − 1),

b) (2x4 − x3 + 3x2 − x − 1) : (x + 1),

c) (5x3 + 8x2 − 3x + 4) : (x + 2),

d) (3x3 − 2x2 − 3x + 2) : (x − 2 ),

e) (x3 − 5x2 + 8x − 2) : (x − 5).

3

Zadanie 6. Jeżeli W (x) jest wielomianem, to r = W (x0) jest resztą z dzielenia W (x) : (x − x0). Korzystając z tego faktu, sprawdź czy dobrze policzyłeś reszty z dzielenia w poprzednim zadaniu.

Zadanie 7. Oblicz resztę z dzielenia wielomianu W (x) = x2007 + 13x133 + 7x + 22 przez dwumian (x + 1).

Zadanie 8. Równanie x4 + x3 + ax2 + bx + 10 = 0 ma pierwiastki x1 = −1 i x2 = 2. Znajdź pozostałe pierwiaski tego równania.

Zadanie 9. Wielomian W (x) przy dzieleniu przez (x + 1)(x − 2) daje resztę 10x + 27, zaś przy dzieleniu przez (x − 1)(x + 2) daje resztę 10x + 7. Znajdź resztę z dzielenia wielomianu W (x) przez (x + 1)(x + 2).

Zadanie 10. Nie wykonując dzielenia oblicz resztę z dzielenia.

a) (x333 + x33 + x3 + 1) : (x2 − 1),

b) (x2 − x − 1)2007 : (x2 − x),

c) (x2 + x − 1)2011 : (x2 − 1).

Zadanie 11. Rozwiąż nierówności:

a) x(x + 2)5(x − 1)4(x − 3)7 ≥ 0,

b) (x2 − 9)2(x + 1)(x2 − 2x − 3)(x − 1) ≤ 0,

c) (2 − x)(x + 1)2(3 − x)2 < 0,

d) x8 − 1 ≤ 0.

Zestaw III – wielomiany, funkcje wymierne i potęgowe

- BUDOWNICTWO I -

2

Zadanie 12. Znajdź pierwiastki i rozwiąż równania i nierówności: a) x3 − 5x2 − x + 26 = 0,

b) x4 − x3 − 20x2 − 8x + 40 = 0,

c) x4 − 4x3 − 8x2 + 36x − 9 = 0,

d) x5 − 2x4 − x + 2 = 0,

e) x3 − x2 − x + 1 > 0,

f) x3 − 5x2 − 8x + 48 > 0,

g) x3 − 14x2 + 65x − 100 ≥ 0,

h) x3 + 2x2 − x + 6 < 0.

Zadanie 13. Oblicz najmniejszą wartość wielomianów i określ x, dla którego jest ona osiągalna.

a) W (x) = (x − 1)(x − 3)(x − 7)(x − 9) + 40,

b) W (x) = (x − 1)(x − 2)(x − 3)(x − 4) + 5.

Zadanie 14. Rozwiąż W (W (x)) < 4x3 − 27x2 + 53x − 25, jeżeli W (x) = x2 − 3x + 1.

Zadanie 15. Rozwiąż −6 ≤ x3 − x < 24.





x3 + 3x2 − 4x > 12

Zadanie 16. Rozwiąż

.



x3 − 2x2 − x + 2 < 0

Zadanie 17. Wyznacz wartości parametru a, dla których równanie (5 − x)(x + 1) = a ma tylko pierwiastki dodatnie.

Zadanie 18. Wyznacz wartości parametru m, dla których pierwiastki rzeczywiste x1 i x2 równania x2 + (3m − 2)x + m + 2 = 0 spełniają warunek x2 + x2 > 1.

1

2

Zadanie 19. Sprowadź następujące funkcje homograficzne do postaci kanonicznej, wyznacz punkty przecięcia ich wykresów z osiami układu współrzędnych i narysuj te wykresy. Następnie określ zadane obrazy i przeciwo-brazy.

a) y =

x

, f ([− 1 , 1 ]) =?, f −1([− 1 , 1 ]) =?,

x+1

2

2

2

2

b) y = x+1 , f ([2, 4]) =?, f −1([2, 4]) =?,

x−1

c) y = 3x+2 , f ([ 1 , 3 ]) =?, f −1([− 2 , − 1 ]) =?,

2x+3

3

2

3

3

d) y = 2x−3 , f ([2, 3)) =?, f −1((2, 3]) =?.

x−3

Zadanie 20. Znajdź funkcje odwrotne do funkcji z Zadania 19. Znajdź punkty przecięcia ich wykresów z osiami układu współrzędnych.

Zadanie 21. Niech f (m) oznacza liczbę rozwiązań równania a) | x | = m, b) |x+1| = m w zależności od x−1

x2−1

parametru m. Znajdź wzór funkcji f (m) i sporządź jej wykres.

Zadanie 22. Rozwiąż równania i nierówności:

a)

6

+ x

=

18

,

b)

3

−

1

=

2

, c) x−2 ≤

1

, d) 1 ≥ 1, e) x ≤ 3 − 1 ,

x+3

x−3

x2−9

x3+8

x2−4

x2−2x+4

x+3

(x+3)2

x3

x−1

f) 2x2 + 2x + 1 −

15

≤ 0, g)

1

≤ 2 .

x2+x+1

x+2

x−3

Zestaw III – wielomiany, funkcje wymierne i potęgowe

- BUDOWNICTWO I -

3

Zadanie 23. Dana jest funkcja f (x) = 5−x . Rozwiąż f (x + 5) > f (x − 3).

2x+1

Zadanie 24. Rozwiąż nierówności z wartością bezwzględną: a) | 2x−1 | ≥ 2, b) | 2x−3 | ≤ 1.

x−1

x−3

Zadanie 25. Wyznacz dziedzinę funkcji:

5

7

q

a) y = x(x − 2) 3 + x3(3 − x) 4 ,

b) y = x2(x2 − 5x)− 53 +

1 − 1 ,

x−1

√

3

2

5

4

c) y = (x − 2)

2

2 (x − 3) 3 − (4 − x) 4 (5 − x) 5 ,

d) y = x15(5 − x)

.

Zadanie 26. Rozwiąż równania i nierówności:

√

√

√

√

√

a)

11x + 6 = 8 − x,

b) 3 x − 2 < −3,

c)

11 − x > x − 9,

d) 3 −

x − 1 =

3x − 2,

√

√

√

√

√

p

p

e)

x + 3 +

3x − 2 ≤ 7,

f)

x+20 < 1, g)

x + 5 − 4 x + 1 +

x + 2 − 2 x + 1 = 1,

x

√

h) x − 1 <

7 − x.

Większość zadań pochodzi ze skryptu ”Matematyka – podstawy z elementami matematyki wyższej", Wydawnictwo PG, 2009.

Zestaw III – wielomiany, funkcje wymierne i potęgowe

- BUDOWNICTWO I -

4

Wskazówki i odpowiedzi do niektórych zadań

Zadanie 1. −4x4 + 10x3 − 4x2 + 6x − 3.

Zadanie 2. a) −8, b) 0.

Zadanie 4. a) 3x2 − x + 4, b) x6 − x5 + x4 − x3 + x2 − x + 1, c) 2x2 + 3x + 11 + 25x−5 , d) x2 + 2x + 3, x2−3x+1

e) x2 + 3x + 2, f) x3 − x2 + 3x − 3 + 5 .

x−1

Zadanie 5. a) 3x2 − x − 7 , b) 2x3 − 3x2 + 6x − 7 + 6 , c) 5x2 − 2x + 1 + 2 , d) 3x2 − 3, e) x2 + 8 + 38 .

x−1

x+1

x+2

x−5

Zadanie 7. 1.

√

√

Zadanie 8. −1 −

6, −1 +

6.

Zadanie 9. 30x + 47.

Zadanie 10. a) 3x + 1, b) −1, c) x.

Zadanie 11. a) x ∈ [−2, 0] ∪ {1} ∪ [3, ∞), b) x ∈ [1, 3] ∪ {−1, −3}, c) x ∈ (2, 3), d) x ∈ [−1, 1].

√

√

Zadanie 12. a) x = −2, b) x ∈ {−2, 5, −1 ±

5}, c) x ∈ {±3, 2 ±

3}, d) x ∈ {−1, 1, 2}, e) x ∈ (−1, ∞)\{1},

f) x ∈ (−3, ∞)\{4}, g) x ∈ [4, ∞), h) x ∈ (−∞, −3).

√

√

Zadanie 13. a) min = 4 dla x ∈ {5 ±

10}, b) min = 4 dla x ∈ { 5± 5 }.

2

Zadanie 14. x ∈ (1, 2) ∪ (3, 4).

Zadanie 15. x ∈ [−2, 3).

Zadanie 16. x ∈ (−3, −2).

Zadanie 17. a ∈ (5, 9).

Zadanie 18. m ∈ (−∞, − 2 ) ∪ (2, ∞).

9

Zadanie 19. a) y = 1 −

1

, x

], [− 1 , 1], b) y = 1 +

2

, x

, 3], [3, 5 ],

x+1

0 = y0 = 0,

[−1, 13

3

x−1

0 = y0 = −1,

[ 53

3

5

c) y = 3 −

4

, x

, y

[ 9 , 13 ], [− 12 , − 9 ],

d) y = 2 + 3 , x

, y

2

x+ 3

0 = − 2

3

0 = 2

3

11

12

13

11

x−3

0 = 3

2

0 = 1,

(−∞, −1], [6, ∞).

2

5

Zadanie 20. a) y−1 = −1 − 1 ,

b) y−1 = 1 + 2 , c) y−1 = − 3 −

4

,

d) y−1 = 3 + 3 .

x−1

x−1

2

x− 3

x−2

2







0

m < 0



0

m ∈ (− 1 , 0]





2









Zadanie 21. a) f (m) =

1

m ∈ {0, 1}

, b) f (m) =

1

m ∈ (−∞, − 1 ] ∪ ( 1 , ∞) .

2

2















2

m ∈ (0, ∞)\{1}



2

m ∈ (0, 1 ]

2

√

√

Zadanie 22. a) x = −12, b) x ∈ { 2 , 1}, c) x ∈ [ −1− 29 , −1+ 29 ]\{−3}, d) x ∈ (0, 1], e) x ∈ (−∞, 1) ∪ {2}, 3

2

2

f) x ∈ [−2, 1], g) x ∈ [−7, −2) ∪ (3, ∞).

Zadanie 23. x ∈ (− 11 , 5 ).

2

2

Zadanie 24. a) x ≥ 3 , b) x ∈ [0, 2] ∪ {3}.

4

Zadanie 25. a) x ∈ (−∞, 3], b) x ∈ (−∞, 1) ∪ [2, ∞)\{0, 5}, c) x ∈ [2, 4], d) x < 5.

√

Zadanie 26. a) x = 27− 753 , b) x < −25, c) x < 10, d) x = 2, e) x ∈ [ 2 , 6], f) x ∈ [−20, 0) ∪ (5, ∞), g) 2

3

√

x ∈ [0, 3], h) x ∈ (−∞, 3). WSK: g) podstaw t =

x + 1.

Nikt nie jest nieomylny – jeżeli znajdziesz błąd w odpowiedziach, napisz do mnie!