Przejdź do treści
Funkcja liniowa

Funkcja liniowa z parametrem - kiedy rosnąca, malejąca, stała (zadania maturalne)

Zadania z funkcją liniową z parametrem m to klasyka zadań zamkniętych CKE. Zobacz warunki na monotoniczność, przechodzenie wykresu przez punkt, miejsca zerowe i proste równoległe oraz sześć rozwiązanych przykładów.

·7 min czytania

Funkcja liniowa f(x)=ax+bf(x) = ax + b jest rosnąca, gdy a>0a > 0, malejąca, gdy a<0a < 0, i stała, gdy a=0a = 0. W zadaniach z parametrem współczynniki aa lub bb zależą od litery mm: zapisujesz odpowiedni warunek (nierówność albo równanie) dla wyrażenia z parametrem i rozwiązujesz go względem mm. Cała trudność polega na przetłumaczeniu treści zadania na jeden poprawny warunek.

O co chodzi w zadaniach z funkcją liniową z parametrem

W zwykłym zadaniu dostajesz konkretną funkcję, na przykład f(x)=2x3f(x) = 2x - 3, i coś o niej liczysz. W zadaniu z parametrem zamiast konkretnej liczby przy xx albo w wyrazie wolnym stoi wyrażenie z literą mm, na przykład f(x)=(2m6)x+5f(x) = (2m - 6)x + 5. Pytanie brzmi wtedy: dla jakich wartości mm funkcja ma określoną własność, czyli jest rosnąca, przechodzi przez dany punkt albo ma zadane miejsce zerowe.

Schemat rozwiązania jest zawsze taki sam:

Krok 1: rozpoznaj, czym jest a i b. W zapisie f(x)=(2m6)x+5f(x) = (2m - 6)x + 5 współczynnik kierunkowy to a=2m6a = 2m - 6, a wyraz wolny to b=5b = 5.

Krok 2: przetłumacz własność z treści zadania na warunek. Na przykład hasło „funkcja jest rosnąca" oznacza a>0a > 0.

Krok 3: rozwiąż warunek względem m. Dostajesz zwykłe równanie albo nierówność liniową z niewiadomą mm.

Jeśli podstawy masz jeszcze niepoukładane, zajrzyj najpierw do przewodnika po funkcji liniowej, a potem wróć do parametrów.

Kiedy funkcja liniowa jest rosnąca, malejąca, a kiedy stała

O monotoniczności funkcji liniowej decyduje wyłącznie współczynnik kierunkowy aa: dla a>0a > 0 funkcja jest rosnąca, dla a<0a < 0 malejąca, a dla a=0a = 0 stała. Wyraz wolny bb nie ma na to żadnego wpływu, przesuwa tylko wykres w górę lub w dół.

Tabela, którą warto mieć w głowie:

WarunekWłasność funkcjiWykres
a>0a > 0rosnącaprosta idzie w górę
a<0a < 0malejącaprosta idzie w dół
a=0a = 0stałaprosta pozioma y=by = b

Współczynnik aa odpowiada też za kąt nachylenia prostej do osi OX, ale w zadaniach z parametrem prawie zawsze wystarczy sam jego znak.

Przykład 1: dla jakiej wartości m funkcja jest rosnąca

0/7

Zadanie: dla jakich wartości parametru mm funkcja f(x)=(2m6)x+5f(x) = (2m - 6)x + 5 jest rosnąca?

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
  1. Krok 1

    wskaż współczynnik kierunkowy

    a=2m6a = 2m - 6.

  2. Krok 2

    zapisz warunek na funkcję rosnącą

    a>0a > 0, czyli 2m6>02m - 6 > 0.

  3. Krok 3

    rozwiąż nierówność

    2m6>02m>6m>32m - 6 > 0 \quad \Rightarrow \quad 2m > 6 \quad \Rightarrow \quad m > 3

    Funkcja jest rosnąca dla m>3m > 3. Analogicznie: malejąca dla m<3m < 3, a stała dla m=3m = 3, bo wtedy f(x)=5f(x) = 5 dla każdego xx.

Przykład 2: dla jakiego m wykres przechodzi przez dany punkt

0/7

Zadanie: dla jakiej wartości mm wykres funkcji f(x)=(m+1)x4f(x) = (m + 1)x - 4 przechodzi przez punkt P=(2,6)P = (2, 6)?

Jeśli punkt leży na wykresie funkcji, to jego współrzędne spełniają równanie funkcji. Podstawiasz x=2x = 2 i f(x)=6f(x) = 6, a potem rozwiązujesz równanie z niewiadomą mm.

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
  1. Krok 1

    podstaw współrzędne punktu

    6=(m+1)246 = (m + 1) \cdot 2 - 4
  2. Krok 2

    uprość równanie

    6=2m+246=2m26 = 2m + 2 - 4 \quad \Rightarrow \quad 6 = 2m - 2
  3. Krok 3

    rozwiąż

    2m=8m=42m = 8 \quad \Rightarrow \quad m = 4

    Sprawdzenie: dla m=4m = 4 funkcja to f(x)=5x4f(x) = 5x - 4, a f(2)=104=6f(2) = 10 - 4 = 6. Punkt PP faktycznie leży na wykresie.

Przykład 3: miejsce zerowe z parametrem

0/7

Zadanie: dla jakiej wartości mm miejscem zerowym funkcji f(x)=3x+m5f(x) = 3x + m - 5 jest liczba 22?

Miejsce zerowe funkcji to argument, dla którego funkcja przyjmuje wartość zero. Podstawiasz więc x=2x = 2 i przyrównujesz wynik do zera.

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
  1. Krok 1

    zapisz warunek miejsca zerowego

    f(2)=032+m5=0f(2) = 0 \quad \Rightarrow \quad 3 \cdot 2 + m - 5 = 0
  2. Krok 2

    uprość

    6+m5=0m+1=06 + m - 5 = 0 \quad \Rightarrow \quad m + 1 = 0
  3. Krok 3

    rozwiąż

    m=1m = -1.

    Dla m=1m = -1 funkcja to f(x)=3x6f(x) = 3x - 6 i rzeczywiście f(2)=0f(2) = 0.

Przykład 4: proste równoległe i prostopadłe z parametrem

0/7

Zadanie: dane są proste y=(2m1)x+3y = (2m - 1)x + 3 oraz y=5x2y = 5x - 2. Dla jakiej wartości mm proste są: a) równoległe, b) prostopadłe?

Warunki równoległości i prostopadłości prostych: proste są równoległe, gdy mają równe współczynniki kierunkowe (a1=a2a_1 = a_2), a prostopadłe, gdy a1a2=1a_1 \cdot a_2 = -1.

Podpunkt a) równoległość:

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
  1. Krok 1

    zapisz warunek

    2m1=52m - 1 = 5.

  2. Krok 2

    rozwiąż

    2m=62m = 6, czyli m=3m = 3. Wyrazy wolne są różne (323 \neq -2), więc proste są równoległe i różne, nie pokrywają się.

    Podpunkt b) prostopadłość:

  3. Krok 1

    zapisz warunek

    (2m1)5=1(2m - 1) \cdot 5 = -1.

  4. Krok 2

    rozwiąż

    2m1=152m=45m=252m - 1 = -\frac{1}{5} \quad \Rightarrow \quad 2m = \frac{4}{5} \quad \Rightarrow \quad m = \frac{2}{5}
  5. Krok 3

    kontrola

    Dla m=25m = \frac{2}{5} pierwsza prosta ma współczynnik 2251=152 \cdot \frac{2}{5} - 1 = -\frac{1}{5}, a 155=1-\frac{1}{5} \cdot 5 = -1. Warunek prostopadłości jest spełniony.

Przykład 5: kiedy funkcja liniowa nie ma miejsca zerowego

0/7

Zadanie: dla jakiej wartości mm funkcja f(x)=(m2)x+7f(x) = (m - 2)x + 7 nie ma miejsca zerowego?

Funkcja liniowa nie ma miejsca zerowego tylko w jednej sytuacji: gdy jest stała i różna od zera. Prosta pozioma y=7y = 7 nigdy nie przetnie osi OXOX.

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
  1. Krok 1

    warunek na funkcję stałą

    a=0a = 0, czyli m2=0m - 2 = 0, więc m=2m = 2.

  2. Krok 2

    sprawdź wyraz wolny

    Dla m=2m = 2 funkcja to f(x)=7f(x) = 7, a 707 \neq 0, więc funkcja rzeczywiście nie ma miejsca zerowego.

  3. Krok 3

    wniosek

    Funkcja nie ma miejsca zerowego dla m=2m = 2. Dla każdego m2m \neq 2 funkcja ma dokładnie jedno miejsce zerowe, bo jest rosnąca albo malejąca.

    Zapamiętaj trzy przypadki liczby miejsc zerowych funkcji liniowej: dokładnie jedno (a0a \neq 0), żadnego (a=0a = 0 i b0b \neq 0), nieskończenie wiele (a=0a = 0 i b=0b = 0, czyli f(x)=0f(x) = 0).

Przykład 6: przez które ćwiartki przechodzi wykres

0/7

Zadanie: dla jakich wartości mm wykres funkcji f(x)=(42m)x+m1f(x) = (4 - 2m)x + m - 1 przechodzi przez ćwiartki I, II i IV układu współrzędnych?

Prosta przechodzi przez ćwiartki I, II i IV dokładnie wtedy, gdy jest malejąca i przecina oś OYOY powyżej zera: a<0a < 0 i b>0b > 0. Najłatwiej zobaczyć to na szkicu: prosta malejąca wchodzi z lewej strony u góry (ćwiartka II), przecina oś OYOY nad zerem, przechodzi przez ćwiartkę I i ucieka w dół do ćwiartki IV.

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
  1. Krok 1

    warunek na a

    42m<02m<4m>24 - 2m < 0 \quad \Rightarrow \quad -2m < -4 \quad \Rightarrow \quad m > 2
  2. Krok 2

    warunek na b

    m1>0m>1m - 1 > 0 \quad \Rightarrow \quad m > 1
  3. Krok 3

    część wspólna warunków

    Oba warunki muszą zachodzić jednocześnie: m>2m > 2 i m>1m > 1, czyli ostatecznie m>2m > 2.

Przykład 7: przecięcie z osią OY, czyli parametr w wyrazie wolnym

0/7

Zadanie: dla jakich wartości mm wykres funkcji f(x)=2x+m29f(x) = 2x + m^2 - 9 przecina oś OYOY w punkcie (0,5)(0, -5)?

Wykres funkcji liniowej przecina oś OYOY zawsze w punkcie (0,b)(0, b), bo dla x=0x = 0 zostaje sam wyraz wolny. Tym razem parametr siedzi w bb, a nie w aa, więc warunek układasz dla wyrazu wolnego.

Pokaż rozwiązanie krok po kroku
  1. Krok 1

    zapisz warunek na punkt przecięcia z osią OY

    f(0)=m29=5f(0) = m^2 - 9 = -5
  2. Krok 2

    rozwiąż równanie

    m2=4m=2lubm=2m^2 = 4 \quad \Rightarrow \quad m = 2 \quad \text{lub} \quad m = -2
  3. Krok 3

    interpretacja

    Warunek spełniają dwie wartości parametru. To częsta sytuacja, gdy mm występuje w kwadracie: zawsze sprawdź, czy równanie nie ma dwóch rozwiązań, i podaj oba. Dla m=2m = 2 i dla m=2m = -2 funkcja to f(x)=2x5f(x) = 2x - 5, więc oba wyniki są poprawne.

Typowe pułapki w zadaniach z parametrem

  • Nie odwracasz znaku nierówności. Przy dzieleniu lub mnożeniu nierówności przez liczbę ujemną znak się odwraca. To najczęstszy błąd rachunkowy w tych zadaniach (patrz przykład 6).
  • Mylisz parametr ze zmienną. xx to zmienna funkcji, mm to liczba, której szukasz. Warunek układasz dla mm, a xx albo znika po podstawieniu konkretnego argumentu, albo w ogóle nie występuje w warunku.
  • Piszesz nierówność nieostrą zamiast ostrej. Funkcja malejąca wymaga a<0a < 0. Dla a=0a = 0 funkcja jest stała, a stała nie jest ani rosnąca, ani malejąca.
  • Zapominasz o drugim warunku przy braku miejsc zerowych. Samo a=0a = 0 nie wystarczy. Jeśli dodatkowo b=0b = 0, funkcja f(x)=0f(x) = 0 ma nieskończenie wiele miejsc zerowych.
  • Przy równoległości nie sprawdzasz wyrazów wolnych. Gdy a1=a2a_1 = a_2 i b1=b2b_1 = b_2, proste się pokrywają. W zadaniu otwartym warto dopisać jedno zdanie kontroli.

Najczęstsze pytania

Kiedy funkcja liniowa jest rosnąca, a kiedy malejąca?

Funkcja liniowa f(x) = ax + b jest rosnąca, gdy współczynnik kierunkowy a jest dodatni, a malejąca, gdy a jest ujemny. Wyraz wolny b nie wpływa na monotoniczność, decyduje tylko o punkcie przecięcia wykresu z osią OY.

Co się dzieje z funkcją liniową, gdy współczynnik kierunkowy wynosi zero?

Gdy a = 0, funkcja przyjmuje postać f(x) = b i jest funkcją stałą. Jej wykres to prosta pozioma przechodząca przez punkt (0, b). Funkcja stała nie jest ani rosnąca, ani malejąca, a miejsca zerowe ma tylko wtedy, gdy b = 0.

Jak sprawdzić, dla jakiej wartości parametru wykres przechodzi przez dany punkt?

Podstaw współrzędne punktu do wzoru funkcji: za x pierwszą współrzędną, za wartość funkcji drugą. Otrzymasz równanie z jedną niewiadomą m, które rozwiązujesz standardowo. Na końcu podstaw wynik z powrotem i sprawdź, czy punkt faktycznie spełnia równanie.

Jaki jest warunek na to, żeby dwie proste były równoległe?

Proste o równaniach kierunkowych są równoległe, gdy mają równe współczynniki kierunkowe. Jeśli dodatkowo mają równe wyrazy wolne, to się pokrywają. Warunkiem prostopadłości jest to, żeby iloczyn współczynników kierunkowych obu prostych wynosił -1.

Kiedy funkcja liniowa nie ma miejsca zerowego?

Funkcja liniowa nie ma miejsca zerowego, gdy jest stała i różna od zera, czyli gdy a = 0 i b jest różne od zera. Dla a różnego od zera funkcja ma zawsze dokładnie jedno miejsce zerowe x = -b/a, a dla a = 0 i b = 0 miejsc zerowych jest nieskończenie wiele.

Czy zmienna x i parametr m to to samo?

Nie. Zmienna x to argument funkcji, który przebiega wszystkie liczby rzeczywiste. Parametr m to konkretna, choć nieznana liczba, od której zależy wzór funkcji. W zadaniu z parametrem szukasz takich wartości m, dla których funkcja ma żądaną własność.

Jak często funkcja liniowa pojawia się na maturze?

Funkcja liniowa jest obecna praktycznie w każdym arkuszu maturalnym, samodzielnie albo w zadaniach z geometrii analitycznej. W naszej bazie zadań CKE kategoria funkcja liniowa liczy 74 zadania, a warianty z parametrem to klasyka części zamkniętej arkusza.

Checklista: co musisz umieć z funkcji liniowej z parametrem

  • Wskazać współczynnik kierunkowy aa i wyraz wolny bb w funkcji z parametrem.
  • Zapisać warunki monotoniczności: a>0a > 0 (rosnąca), a<0a < 0 (malejąca), a=0a = 0 (stała).
  • Podstawić współrzędne punktu do wzoru funkcji i rozwiązać równanie względem mm.
  • Ułożyć warunek na miejsce zerowe: f(x0)=0f(x_0) = 0.
  • Stosować warunki równoległości (a1=a2a_1 = a_2) i prostopadłości (a1a2=1a_1 \cdot a_2 = -1).
  • Pamiętać o odwracaniu znaku nierówności przy dzieleniu przez liczbę ujemną.

Gdy przećwiczysz schematy z tego artykułu, przejdź do bazy zadań CKE z funkcji liniowej i rozwiąż kilka zadań samodzielnie w dziale funkcja liniowa. Analogiczne zadania z parametrem, tylko o poziom trudniejsze, znajdziesz w artykule o funkcji kwadratowej z parametrem. To naturalny następny krok po opanowaniu wersji liniowej.

Następny krok Losuj kolejne zadanie

Kategoria: Funkcja liniowa

Zobacz wszystkie

Przestań szukać, zacznij ćwiczyć

Masz tu wszystko czego potrzebujesz do matury. Prawdziwe zadania CKE z rozwiązaniami krok po kroku, filmy i śledzenie postępu.

2376

zadań CKE

2000+

rozwiązań

1537

filmów

Ćwicz w aplikacji Sprawna Matura

Te same zadania CKE z rozwiązaniami, brudnopis i kalkulator, także offline.

Pobierz z App StorePobierz z Google Play