MATURA 2022 Matematyka, poziom podstawowy.
Zadanie 35.
Wykres funkcji kwadratowej f określonej wzorem f (x) = [tex]ax^{2}[/tex] + bx + c ma z prostą o równaniu y = 6 dokładnie jeden punkt wspólny. Punkty A = (—5, 0) i B (3, 0) należą do wykresu funkcji f. Oblicz wartości współczynników a, b oraz c.



Odpowiedź :

Rozwiązanie:

[tex]f(x)=ax^{2}+bx+c[/tex]

Rozważmy funkcję [tex]f[/tex] w postaci kanonicznej :

[tex]f(x)=a(x-p)^{2}+q[/tex]

Skoro prosta o równaniu [tex]y=6[/tex] ma dokładnie jeden punkt wspólny z parabolą, to rzędna wierzchołka jest równa [tex]6[/tex], czyli [tex]q=6[/tex]. Zatem:

[tex]f(x)=a(x-p)^{2}+6[/tex]

Teraz zauważmy, że podane punkty są miejscami zerowymi funkcji [tex]f[/tex], a zatem:

[tex]$p=\frac{x_{1}+x_{2}}{2} =\frac{-5+3}{2} =-1[/tex]

Czyli:

[tex]f(x)=a(x+1)^{2}+6[/tex]

Teraz podstawiamy np. punkt [tex]B[/tex] i obliczamy [tex]a[/tex] :

[tex]0=a(3+1)^{2}+6[/tex]

[tex]0=16a+6[/tex]

[tex]16a=-6[/tex]

[tex]$a=-\frac{6}{16} =-\frac{3}{8}[/tex]

Ostatecznie:

[tex]$f(x)=-\frac{3}{8} (x+1)^{2}+6=-\frac{3}{8}(x^{2}+2x+1)+6=-\frac{3}{8} x^{2}-\frac{3}{4}x+\frac{45}{8}[/tex]

Zatem:

[tex]$ a=-\frac{3}{8}[/tex]

[tex]$b=-\frac{3}{4}[/tex]

[tex]$c=\frac{45}{8}[/tex]