Nierówność kwadratowa to druga po równaniu kwadratowym najczęstsza "technika" z algebry na maturze. Zawsze jest w zadaniach zamkniętych, a często w zadaniach otwartych. Jeśli umiesz rozwiązać równanie kwadratowe z deltą, to do nierówności brakuje Ci tylko jednego kroku: interpretacji znaku trójmianu. I właśnie ten krok jest najbardziej zdradliwy - pomyłka z nawiasem albo ze znakiem kosztuje pełen punkt.
Co to jest nierówność kwadratowa
Nierówność kwadratowa to każda nierówność postaci:gdzie . Rozwiązujemy tak samo, niezależnie od znaku - tylko w ostatnim kroku patrzymy, czego szukamy.
Metoda paraboli (jedyna, której potrzebujesz)
Schemat w 5 krokach:
- 1.Sprowadź do postaci standardowej - na jednej stronie trójmian, na drugiej zero.
- 2.Oblicz deltę .
- 3.Znajdź miejsca zerowe (o ile ).
- 4.Narysuj szkic paraboli - ramiona w górę gdy , w dół gdy . Zaznacz miejsca zerowe na osi OX.
- 5.Odczytaj rozwiązanie - zaznacz odpowiednie fragmenty paraboli (nad osią dla , pod osią dla ).
Mnemonika: "parabola się uśmiecha albo smuci"
- • - parabola się uśmiecha (U), nad osią = "po krańcach".
- • - parabola się smuci (n), nad osią = "między miejscami zerowymi".
Przykład 1: Nierówność z deltą dodatnią,
0/3Zadanie. Rozwiąż nierówność .
Pokaż rozwiązanie
Rozwiązanie.
Krok 1. Postać standardowa - już jest.
Krok 2. , .
Krok 3. Miejsca zerowe:Krok 4. Parabola "uśmiech" (), miejsca zerowe w 2 i 3.
Krok 5. Szukamy - to znaczy gdzie parabola jest NAD osią OX. Parabola "uśmiech" jest nad osią po krańcach, więc:.
Zwróć uwagę na okrągłe nawiasy - bo mamy ostrą nierówność (), miejsca zerowe są wyłączone.
Przykład 2: Delta dodatnia, , nierówność "mniejsze niż"
0/3Zadanie. Rozwiąż .
Pokaż rozwiązanie
Rozwiązanie. Delta i miejsca zerowe jak wcześniej ().
Parabola "uśmiech", szukamy - czyli gdzie jest POD lub NA osi. Parabola jest pod osią między miejscami zerowymi.
.
Przykład 3: Delta dodatnia,
0/3Zadanie. Rozwiąż .
Pokaż rozwiązanie
Rozwiązanie.
Krok 1. .
Krok 2. , .
Krok 3. Miejsca zerowe:Czyli miejsca zerowe: i .
Krok 4. Parabola "smutek" (), miejsca zerowe w i .
Krok 5. Szukamy - gdzie parabola nad osią. Parabola "smutek" jest nad osią MIĘDZY miejscami zerowymi:.
Kluczowa zasada przy
Zawsze możesz pomnożyć obie strony nierówności przez (odwracając znak nierówności), żeby uzyskać . W przykładzie 3:Dalej już tak samo - tylko że teraz szukasz . Matematycznie równoważne, ale dla wielu uczniów łatwiejsze.
Przykład 4: Delta równa zero
0/4Zadanie. Rozwiąż .
Pokaż rozwiązanie
Rozwiązanie.
Krok 1. .
Krok 2. Jedno miejsce zerowe: .
Krok 3. Parabola "uśmiech" dotyka osi OX w punkcie . W tym punkcie wartość wynosi 0, wszędzie indziej jest dodatnia.
Krok 4. Szukamy , czyli ściśle dodatnie. Wykluczamy miejsce zerowe:(wszystkie liczby rzeczywiste oprócz 3).
Przykład 5: Delta zero, nierówność słaba
0/4Zadanie. Rozwiąż .
Pokaż rozwiązanie
Rozwiązanie. Parabola "uśmiech" ma jedno miejsce zerowe w 3, dotyka osi, nigdzie nie idzie pod oś.
Szukamy - czyli wszystkie , bo parabola jest wszędzie .
.
Przykład 6: Delta zero,
0/4Zadanie. Rozwiąż .
Pokaż rozwiązanie
Rozwiązanie. Parabola "uśmiech", miejsce zerowe w 3. Parabola NIE schodzi pod oś, tylko dotyka osi w jednym punkcie.
Szukamy - to prawda tylko w samym miejscu zerowym.
(jedyne rozwiązanie).
Przykład 7: Delta ujemna
0/4Zadanie. Rozwiąż .
Pokaż rozwiązanie
Rozwiązanie.
Krok 1. . Brak miejsc zerowych.
Krok 2. Parabola "uśmiech" () bez miejsc zerowych - leży całkowicie NAD osią OX.
Krok 3. Szukamy - wszędzie prawda.
.
Podsumowanie przypadków dla
| Znak | |||
|---|---|---|---|
Dla odwróć wszystkie znaki lub pomnóż nierówność przez .
Nawiasy: kiedy okrągły, kiedy kwadratowy
Nawias okrągły - miejsce zerowe WYKLUCZONE. Używasz przy nierówności ostrej ().
Nawias kwadratowy - miejsce zerowe WŁĄCZONE. Używasz przy nierówności słabej ().
Nieskończoność zawsze ma nawias okrągły - nie .
To jest jedna z najczęstszych przyczyn straty 0.5 punktu na maturze. Sprawdzaj dwa razy.
Zapis zbioru rozwiązań
Są dwa popularne sposoby:
- •W przedziałach: .
- •Nierównościami: .
Oba są poprawne na maturze. Wybierz jeden i trzymaj się go - nie mieszaj.
Typowe pułapki
- 1.Złe nawiasy - ostra nierówność = okrągłe, słaba = kwadratowe. Co roku się na tym łapie kilkadziesiąt tysięcy osób.
- 2.Zapomnienie o - parabola jest wtedy odwrócona. Zawsze sprawdź znak .
- 3.Delta ujemna i "brak rozwiązania" - pamiętaj, że nie oznacza to automatycznie braku rozwiązań nierówności. Dla i rozwiązaniem jest !
- 4.Niezredukowanie do postaci standardowej - jeśli nierówność jest , najpierw przenieś wszystko na lewą stronę: .
- 5.Przypisanie miejsc zerowych w złej kolejności - zawsze , bo od tego zależy poprawność przedziałów.
Zadania z zadaniem
Często nierówności kwadratowe pojawiają się w środku większego zadania, np.:
- •"Dla jakich funkcja ma dwa różne miejsca zerowe?" → .
- •"Dla jakich funkcja nie ma miejsc zerowych?" → .
- •Dziedzina funkcji z pierwiastkiem: wymaga .
W każdym takim przypadku układasz nierówność kwadratową z parametrem i rozwiązujesz.
Co musisz umieć na maturę
- [x] Rozpoznać, że to nierówność kwadratowa (doprowadzić do postaci standardowej).
- [x] Policzyć deltę i miejsca zerowe.
- [x] Narysować szkic paraboli (ramiona w górę / w dół).
- [x] Odczytać zbiór rozwiązań dla każdego typu nierówności ().
- [x] Odróżnić nawiasy okrągłe od kwadratowych.
- [x] Obsłużyć przypadek i .
- [x] Zapisać odpowiedź w przedziałach lub nierównościach.
Powiązane tematy
- •Jak obliczyć deltę - fundament nierówności kwadratowej
- •Nierówności kwadratowe - metoda graficzna - pełny przewodnik
- •Jak rozwiązać równanie kwadratowe - to samo, tylko
- •Funkcja kwadratowa na maturze - szerokie tło teoretyczne
- •Jak znaleźć wierzchołek paraboli - przydaje się do szkicu
- •Nierówności - liniowe, kwadratowe, z wartością bezwzględną - szerszy widok
- •Wzory Viete'a - szybkie znajdowanie miejsc zerowych
Ćwicz na zadaniach w dziale równania i nierówności - setki zadań CKE z pełnymi rozwiązaniami.