Start › Definicje i teoria › Matematyka › Proporcjonalność odwrotna i funkcje wymierne
∑ Matematyka⚛ Fizyka⬡ Chemia📖 Język polski

Definicje: Proporcjonalność odwrotna i funkcje wymierne

Proporcjonalność prosta i odwrotna, hiperbola, funkcja homograficzna, asymptoty i dziedzina funkcji wymiernej.

22 definicji
Liczby naturalne, całkowite i wymierne SP · szkoła podstawowa
Definicja: Liczby naturalne to $\mathbb{N} = \{0, 1, 2, 3, \ldots\}$ — liczby do liczenia elementów. Liczby całkowite $\mathbb{Z} = \{\ldots, -2, -1, 0, 1, 2, \ldots\}$ rozszerzają je o ujemne. Liczby wymierne $\mathbb{Q}$ to wszystkie liczby dające się zapisać jako ułamek $\frac{p}{q}$, gdzie $p, q \in \mathbb{Z}$, $q \neq 0$.
Prosto mówiąc: Naturalne — liczysz jabłka (1, 2, 3...). Całkowite — dodajesz temperatury ujemne (−5°C). Wymierne — dzielisz pizzę (3/4 pizzy).
Zastosowanie:
  • Naturalne: liczenie sztuk, kolejności, indeksów
  • Całkowite: temperatura, dług, poziom morza (−200 m)
  • Wymierne: ułamki, proporcje, ceny (2,50 zł = 5/2)
Przykład: Czy $-3$, $\frac{7}{2}$, $0{,}25$ są wymierne?
  • $-3 = \frac{-3}{1}$ — tak ✓
  • $\frac{7}{2} = 3{,}5$ — tak ✓
  • $0{,}25 = \frac{1}{4}$ — tak ✓
⚡ Zapamiętaj: $\mathbb{N} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{Q}$ — każdy zbiór zawiera się w kolejnym. Liczba niewymierna (np. $\sqrt{2}$, $\pi$) nie da się zapisać jako ułamek zwykły.
Proporcja i proporcjonalność SP · szkoła podstawowa
Definicja: Proporcja to równość dwóch stosunków: $\frac{a}{b} = \frac{c}{d}$, co równoważnie oznacza $a \cdot d = b \cdot c$ (iloczyn krzyżowy). Proporcjonalność prosta: $y = kx$ (gdy $x$ rośnie $n$-krotnie, $y$ też rośnie $n$-krotnie). Proporcjonalność odwrotna: $xy = k$ (gdy $x$ rośnie $n$-krotnie, $y$ maleje $n$-krotnie).
Prosto mówiąc:
  • Proporcja prosta: więcej towarów → więcej płacisz
  • Proporcja odwrotna: więcej pracowników → krócej trwa praca
Jak rozwiązywać przez proporcję:
  1. Zapisz znane dane i szukane jako proporcję
  2. Wyznacz szukaną przez iloczyn krzyżowy
  3. Sprawdź, czy proporcja jest prosta czy odwrotna!
Przykład: 5 kg jabłek kosztuje 15 zł. Ile kosztuje 8 kg?
  1. $\frac{5}{15} = \frac{8}{x}$ (proporcja prosta)
  2. $x = \frac{8 \cdot 15}{5} = 24$ zł
⚡ Zapamiętaj: Sprawdź kierunek! Więcej robotników → krócej trwa praca → proporcja ODWROTNA. Zapisz: $5 \cdot t_1 = 8 \cdot t_2$.
Proporcje i proporcjonalność SP · szkoła podstawowa

Proporcja

To równość dwóch ilorazów:

$$\frac{a}{b}=\frac{c}{d}$$

Podstawowa własność — iloczyn wyrazów skrajnych równa się iloczynowi środkowych:

$$a\cdot d=b\cdot c$$

Przykład: z $\frac{x}{6}=\frac{10}{4}$ otrzymujemy $4x=60$, więc $x=15$.

Proporcjonalność prosta

$$y=ax,\qquad \frac{y}{x}=a\ (\text{stałe})$$

Obie wielkości rosną w tym samym tempie. Dwa razy więcej towaru to dwa razy większa zapłata.

Proporcjonalność odwrotna

$$y=\frac{a}{x},\qquad x\cdot y=a\ (\text{stałe})$$

Gdy jedna wielkość rośnie, druga maleje. Przykład: dwa razy więcej robotników to dwa razy krótszy czas pracy.

Podział proporcjonalny

Aby podzielić $600$ zł w stosunku $2:3$: sumujemy części ($2+3=5$), wyznaczamy jedną część ($600:5=120$) i mnożymy ($2\cdot120=240$ oraz $3\cdot120=360$).

Skala mapy

Skala $1:50\,000$ oznacza, że $1$ cm na mapie to $50\,000$ cm w terenie, czyli $500$ m. Odcinek $4$ cm odpowiada więc $2$ km.

Na co uważać

Przed użyciem proporcji ustal typ zależności. Test: podwój jedną wielkość — jeśli druga też się podwaja, to proporcjonalność prosta; jeśli maleje o połowę — odwrotna. Zależność z opłatą stałą (np. $y=4x+10$) nie jest proporcjonalnością.

Proporcjonalność, podział proporcjonalny i skala SP · szkoła podstawowa

Proporcja

$$\frac{a}{b}=\frac{c}{d} \iff a\cdot d=b\cdot c$$

Mnożenie na krzyż to podstawowe narzędzie — zamienia proporcję w zwykłe równanie.

Proporcjonalność prosta

Wzrost jednej wielkości powoduje wzrost drugiej w tym samym stosunku. Iloraz jest stały:

$$\frac{y}{x}=k \quad\Rightarrow\quad y=kx$$

Przykłady: liczba biletów i kwota, droga i zużycie paliwa, ilość składników i liczba porcji.

Proporcjonalność odwrotna

Wzrost jednej wielkości powoduje spadek drugiej. Stały jest iloczyn:

$$x\cdot y=k$$

Przykłady: liczba robotników i czas pracy, prędkość i czas przejazdu.

Jak rozpoznać: zadaj sobie pytanie „czy więcej znaczy więcej, czy mniej?”. Czterech malarzy pracuje $9$ dni, więc sześciu — krócej. Stała jest praca: $4\cdot9=36$ dniówek, stąd $36:6=6$ dni.

Podział proporcjonalny

Schemat jest zawsze ten sam:

  1. zsumuj liczby ze stosunku — dostajesz liczbę części
  2. podziel całość przez liczbę części — dostajesz wartość jednej części
  3. pomnóż przez odpowiednie liczby ze stosunku

Przykład: $120$ zł w stosunku $2:3$. Części jest $5$, jedna warta $24$ zł, więc podział to $48$ zł i $72$ zł.

Kontrola: suma otrzymanych wartości musi dać całość.

Skala

Zapis $1:n$ oznacza, że $1$ jednostka na mapie odpowiada $n$ jednostkom w rzeczywistości.

$$\text{odległość rzeczywista}=\text{odległość na mapie}\times n$$

Warto zapamiętać: przy skali $1:100\,000$ każdy centymetr mapy to dokładnie $1$ km.

Wyznaczanie skali

Obie odległości sprowadzamy do tych samych jednostek i tworzymy stosunek. Dla $8$ cm na mapie i $4$ km w terenie: $4$ km $=400\,000$ cm, więc skala to $\frac{8}{400\,000}=1:50\,000$.

Skala a pole

Długości zmieniają się jak skala, ale pola jak jej kwadrat. W skali $1:100$ pole rzeczywiste jest $10\,000$ razy większe niż na planie — nie $100$ razy.

Na co uważać

Najczęstszy błąd to podanie wartości jednej części zamiast szukanej części podziału. Drugi — zastosowanie proporcji prostej tam, gdzie działa odwrotna; wtedy wynik wychodzi sprzeczny ze zdrowym rozsądkiem (więcej pracowników, a dłużej), co warto wychwycić.

Liczby wymierne — działania (klasa 7 SP) SP · szkoła podstawowa

Liczby wymierne

To liczby, które można zapisać jako ułamek $\frac{p}{q}$ liczb całkowitych ($q\neq0$) — dodatnie, ujemne oraz zero.

Reguła znaków

Iloczyn i iloraz o zgodnych znakach są dodatnie, o różnych — ujemne: $\left(-\frac{1}{2}\right)\cdot(-4)=2$.

Dodawanie

Sprowadzamy do wspólnego mianownika i uwzględniamy znaki: $-\frac{1}{2}+\frac{1}{3}=-\frac{1}{6}$.

Wartość bezwzględna

$\left|-\frac{3}{4}\right|=\frac{3}{4}$.

Liczby wymierne (klasa 8 SP) SP · szkoła podstawowa
Temat lekcji: Liczby wymierne

Definicja

Liczba wymierna to liczba, którą można zapisać jako ułamek $\frac{p}{q}$ liczb całkowitych, gdzie $q\neq0$.

Przykłady

$\frac{1}{2}$, $-3$, $0{,}25$ oraz $\frac{7}{3}$ — wszystkie są wymierne.

Rozwinięcie dziesiętne

Liczby wymierne mają rozwinięcie skończone lub nieskończone okresowe.

Działania

Działania wykonujemy jak na ułamkach, pamiętając o regule znaków.

Proporcjonalność prosta (klasa 8 SP) SP · szkoła podstawowa

Definicja

Wielkości są wprost proporcjonalne, gdy ich iloraz jest stały: $y=ax$.

Współczynnik

$a$ to współczynnik proporcjonalności.

Wykres

Prosta przechodząca przez początek układu.

Przykład

Droga przy stałej prędkości jest wprost proporcjonalna do czasu.

Funkcja wymierna — wykres i asymptoty LO · szkoła średnia
Definicja: Funkcja $f(x)=\dfrac{P(x)}{Q(x)}$ (iloraz wielomianów). Asymptoty:
• Pionowa: $x=a$ gdy $Q(a)=0$ i $P(a)\neq0$
• Pozioma: $y=L$ gdy $\lim_{x\to\pm\infty}f(x)=L$
• Ukośna: $y=ax+b$ gdy $\deg P = \deg Q+1$
Prosto mówiąc: Asymptota to "niewidzialna linia", do której wykres się zbliża, ale jej nie przecina (lub przecina skończenie wiele razy). Pionowa: mianownik = 0. Pozioma: co dzieje się dla bardzo dużych $x$.
Zastosowanie:
  • Analiza zachowania funkcji na krańcach dziedziny
  • Modelowanie odpowiedzi nasyceniowych
  • Fizyka (opór, ciśnienie)
Przykład: $f(x)=\dfrac{2x+1}{x-3}$. Asymptota pionowa: $x=3$. Pozioma: $\lim_{x\to\infty}\tfrac{2x+1}{x-3}=2$, więc $y=2$.
⚡ Zapamiętaj: Asymptota pozioma: porównaj stopnie licznika i mianownika. Stopień LM: brak poziomej (może być ukośna).
Hiperbola — definicja i asymptoty LO · szkoła średnia
Definicja: Hiperbola: zbiór punktów, dla których różnica odległości od dwóch ognisk jest stała = $2a$. Równanie: $\tfrac{x^2}{a^2}-\tfrac{y^2}{b^2}=1$. Asymptoty: $y=\pm\tfrac{b}{a}x$. Mimośród $e=\tfrac{c}{a}>1$, $c=\sqrt{a^2+b^2}$.
Prosto mówiąc: Hiperbola to dwie "gałęzie", zbliżające się do asymptot. Różni się od elipsy tym, że mamy RÓŻNICĘ (nie sumę) odległości od ognisk.
Zastosowanie:
  • Nawigacja LORAN (różnice odległości od nadajników)
  • Optyka — pewne soczewki i zwierciadła
  • Termodynamika — izoterma gazu doskonałego ($pV=\text{const}$)
Przykład: $\tfrac{x^2}{9}-\tfrac{y^2}{16}=1$: $a=3$, $b=4$, $c=5$. Ogniska $(\pm5,0)$. Asymptoty: $y=\pm\tfrac{4}{3}x$.
⚡ Zapamiętaj: Asymptoty hiperboli: $y=\pm\tfrac{b}{a}x$ — odczytaj wprost ze wzoru (iloraz mianowników pod pierwiastkiem). Hiperbola nigdy nie przecina asymptot.
Funkcje wymierne LO · szkoła średnia
Temat lekcji: Funkcja homograficzna

Hiperbola

$$f(x)=\frac{a}{x},\qquad a\ne0,\ x\ne0$$

Dla $a>0$ gałęzie leżą w I i III ćwiartce, dla $a\lt 0$ — w II i IV. Osie układu są asymptotami.

Funkcja homograficzna

$$f(x)=\frac{ax+b}{cx+d},\qquad c\ne0,\ ad-bc\ne0$$

$$\text{asymptota pionowa: } x=-\frac{d}{c},\qquad \text{pozioma: } y=\frac{a}{c}$$

Warunek $ad-bc\ne0$ gwarantuje, że funkcja nie redukuje się do stałej.

Dziedzina

Wyznaczamy ją zawsze na początku: mianownik musi być różny od zera. Dla $f(x)=\frac{x+2}{x^2-9}$ mamy $x\ne\pm3$.

Równania wymierne

$$\frac{P(x)}{Q(x)}=0 \iff P(x)=0 \ \land\ Q(x)\ne0$$

Ułamek jest zerem, gdy licznik się zeruje, a mianownik nie.

Nierówności wymierne

$$\frac{P(x)}{Q(x)}>0 \iff P(x)\cdot Q(x)>0$$

Iloraz i iloczyn mają ten sam znak, więc nierówność wymierną sprowadzamy do iloczynowej i rozwiązujemy metodą siatki znaków.

Na co uważać

Nigdy nie mnóż nierówności przez mianownik — nie znasz jego znaku, więc nie wiesz, czy odwrócić kierunek. Zamiast tego przenieś wszystko na jedną stronę i sprowadź do wspólnego mianownika. Na końcu odrzuć rozwiązania spoza dziedziny.

Równania wymierne LO · szkoła średnia
Temat lekcji: Równania wymierne

Czym jest równanie wymierne

To równanie, w którym niewiadoma występuje w mianowniku. Przez to pojawia się ograniczenie dziedziny, którego nie wolno pominąć.

Schemat rozwiązywania

  1. Wyznacz dziedzinę — przyrównaj każdy mianownik do zera i wyklucz te wartości
  2. sprowadź obie strony do wspólnego mianownika albo pomnóż równanie przez mianowniki
  3. rozwiąż powstałe równanie wielomianowe
  4. Skonfrontuj wyniki z dziedziną i odrzuć te, które do niej nie należą

Krok pierwszy i czwarty są równie ważne jak sam rachunek.

Kiedy ułamek jest zerem

$$\frac{W(x)}{M(x)}=0 \iff W(x)=0 \ \text{ oraz } \ M(x)\neq0$$

O zerowaniu decyduje wyłącznie licznik — mianownik odpowiada tylko za dziedzinę.

Przykład

Równanie $\frac{x+2}{x-1}=2$. Dziedzina: $x\neq1$.

$$x+2=2(x-1) \quad\Rightarrow\quad x+2=2x-2 \quad\Rightarrow\quad x=4$$

Wynik $4$ należy do dziedziny, więc jest rozwiązaniem.

Przykład z odrzuceniem

Równanie $\frac{x+3}{x-2}=1$ prowadzi do $x+3=x-2$, czyli $3=-2$ — sprzeczność. Równanie nie ma rozwiązań.

Działania na wyrażeniach wymiernych

  • skracanie — tylko przez wspólny czynnik licznika i mianownika, nigdy przez składnik
  • dodawanie i odejmowanie — sprowadzamy do wspólnego mianownika
  • mnożenie — licznik przez licznik, mianownik przez mianownik
  • dzielenie — mnożymy przez odwrotność

Funkcja homograficzna

Wykresem $f(x)=\frac{a}{x}$ jest hiperbola z asymptotami $x=0$ i $y=0$. Postać $f(x)=\frac{a}{x-p}+q$ przesuwa ją o wektor $[p,\,q]$, a asymptoty stają się $x=p$ i $y=q$.

Na co uważać

Mnożenie równania przez wyrażenie z niewiadomą może wprowadzić rozwiązania obce — dlatego końcowe sprawdzenie dziedziny jest obowiązkowe. Po skróceniu wyrażenia założenia nadal obowiązują: $\frac{x^2-4}{x+2}=x-2$, ale wyłącznie dla $x\neq-2$.

Wyrażenia wymierne — działania i dziedzina LO · szkoła średnia

Dziedzina przede wszystkim

Wyrażenie wymierne to iloraz dwóch wielomianów. Zanim cokolwiek policzymy, wykluczamy miejsca zerowe mianownika.

Dla $\frac{x}{x^2-16}$ mamy $x\neq4$ i $x\neq-4$. Pominięcie wartości ujemnej to najczęstszy błąd.

Skracanie — tylko czynniki

Skracać wolno wyłącznie wspólny czynnik licznika i mianownika, nigdy składnik sumy.

$$\frac{x(x+2)}{x}=x+2 \ ✔ \qquad \frac{x+3}{x+5}\neq\frac{3}{5} \ ✘$$

Test liczbowy rozstrzyga wątpliwości: dla $x=1$ mamy $\frac{4}{6}=\frac23$, a nie $\frac35$.

Założenia zostają po skróceniu

$$\frac{x^2-4}{x+2}=x-2 \quad\text{ale tylko dla } x\neq-2$$

Skrócenie nie „naprawia” dziedziny — wyrażenie po lewej stronie dla $x=-2$ nie istnieje, choć prawa strona dałaby $-4$.

Mnożenie i dzielenie

$$\frac{a}{b}\cdot\frac{c}{d}=\frac{ac}{bd},\qquad \frac{a}{b}:\frac{c}{d}=\frac{a}{b}\cdot\frac{d}{c}$$

Dzielenie to mnożenie przez odwrotność. Przy dzieleniu dochodzi dodatkowy warunek: dzielnik też nie może być zerem.

Dodawanie i odejmowanie

Sprowadzamy do wspólnego mianownika. Dla $\frac{1}{x}+\frac{1}{x+1}$ wspólnym mianownikiem jest $x(x+1)$:

$$\frac{x+1}{x(x+1)}+\frac{x}{x(x+1)}=\frac{2x+1}{x^2+x}$$

Przy odejmowaniu uwaga na minus przed nawiasem: $\frac{3x-(x-2)}{\dots}=\frac{2x+2}{\dots}$, a nie $3x-x-2$.

Kolejność pracy

  1. rozłóż licznik i mianownik na czynniki
  2. ustal dziedzinę — z mianownika przed skróceniem
  3. skróć, co się da
  4. wykonaj działanie
  5. przypomnij założenia w odpowiedzi

Równania wymierne

Po wyznaczeniu dziedziny mnożymy przez mianownik (wolno, bo w dziedzinie jest niezerowy) i rozwiązujemy. Na końcu obowiązkowo sprawdzamy, czy wynik należy do dziedziny — inaczej ryzykujemy rozwiązanie obce.

Zastosowania — zadania o pracy

Gdy jeden malarz kończy w $4$ h, a drugi w $6$ h, ich wydajności to $\frac14$ i $\frac16$ pokoju na godzinę. Razem: $\frac14+\frac16=\frac{5}{12}$, więc czas to odwrotność, czyli $\frac{12}{5}=2{,}4$ h.

Nigdy nie uśredniaj czasów — średnia z $4$ i $6$ dałaby $5$ h, czyli dłużej niż praca szybszego malarza samego. To oczywisty nonsens.

Na co uważać

Trzy pułapki: skracanie składników zamiast czynników, pominięcie ujemnego pierwiastka w dziedzinie oraz zapomnienie o sprawdzeniu wyniku równania.

Funkcja homograficzna i hiperbola LO · szkoła średnia
Temat lekcji: Funkcja homograficzna

Proporcjonalność odwrotna

$$f(x)=\frac{a}{x},\qquad a\neq0$$

Wykresem jest hiperbola — dwie gałęzie. Dla $a>0$ leżą w I i III ćwiartce, dla $a\lt 0$ w II i IV.

Asymptoty

Podstawowa hiperbola $\frac ax$ ma asymptotę pionową $x=0$ i poziomą $y=0$. To proste, do których wykres się zbliża, ale ich nie dotyka.

Własności

Dziedzina i zbiór wartości to $\mathbb{R}\setminus\{0\}$. Funkcja jest nieparzysta (wykres symetryczny względem początku układu) i malejąca w każdym przedziale osobno (dla $a>0$).

Funkcja homograficzna

$$f(x)=\frac{ax+b}{cx+d},\qquad c\neq0$$

Dziedzinę wyznacza warunek $cx+d\neq0$. To przesunięta i przeskalowana hiperbola.

Przesunięcia

$$f(x)=\frac{1}{x-p}+q$$

To hiperbola $\frac1x$ przesunięta o wektor $[p,\ q]$. Asymptoty przesuwają się razem: pionowa $x=p$, pozioma $y=q$.

Sprowadzanie do postaci przesuniętej

W liczniku „odtwarzamy” mianownik i dzielimy: $\frac{2x+1}{x+1}=\frac{2(x+1)-1}{x+1}=2-\frac{1}{x+1}$. Stąd od razu widać asymptoty.

Zastosowanie

Gdy iloczyn dwóch wielkości jest stały ($xy=\text{const}$), zależność jednej od drugiej to proporcjonalność odwrotna — np. bok prostokąta o ustalonym polu.

Na co uważać

Zawsze wyklucz z dziedziny miejsce zerowania mianownika. Monotoniczność rozpatruj w każdym przedziale osobno — między gałęziami jest asymptota.

Równania i nierówności wymierne LO · szkoła średnia
Temat lekcji: Równania wymierne

Pierwszy krok: dziedzina

W wyrażeniu wymiernym mianownik nie może być zerem. Dziedzinę wyznaczamy zawsze przed rozwiązaniem i na końcu sprawdzamy, czy wynik do niej należy.

Kiedy ułamek jest zerem

$$\frac{L(x)}{M(x)}=0 \iff L(x)=0 \ \text{i} \ M(x)\neq0$$

O zerowaniu decyduje licznik; mianownik musi być tylko różny od zera.

Rozwiązywanie równań

Mnożymy obie strony przez mianownik (lub przez wspólny mianownik), rozwiązujemy i odrzucamy pierwiastki spoza dziedziny. Alternatywnie mnożymy „na krzyż”.

Nierówności — uwaga na znak

Nie wolno mnożyć nierówności przez mianownik o zmiennym znaku — nie wiadomo, czy odwrócić znak. Zamiast tego:

$$\frac{L}{M}>0 \iff L\cdot M>0$$

Iloraz i iloczyn mają ten sam znak, więc badamy znak iloczynu w przedziałach wyznaczonych przez miejsca zerowe licznika i mianownika.

Krańce przedziałów

Przy nierówności nieostrej pierwiastek licznika domykamy (ułamek równy zeru jest dozwolony), ale pierwiastek mianownika zawsze wykluczamy — to punkt spoza dziedziny.

Zadania o wspólnej pracy

Dodajemy wydajności (odwrotności czasów). Gdy jedna ekipa robi coś w $6$ dni, druga w $12$, to $\frac x6+\frac x{12}=1$ daje $x=4$ dni wspólnej pracy.

Na co uważać

Najczęstszy błąd to pominięcie dziedziny i przyjęcie pierwiastka „obcego”, który zeruje mianownik.

Działania na wyrażeniach wymiernych — skracanie i wspólny mianownik LO · szkoła średnia

Dziedzina przede wszystkim

W wyrażeniu wymiernym mianownik nie może być zerem. Dziedzinę wyznaczamy zawsze na początku i pilnujemy jej przez całe zadanie.

Skracanie

Rozkładamy licznik i mianownik na czynniki, a potem skracamy wspólne. Przykład: $\frac{x^2-4}{x-2}=\frac{(x-2)(x+2)}{x-2}=x+2$ (dla $x\neq2$).

Dziedzina zostaje z pierwotnego wyrażenia — punkt wykluczony nie znika po skróceniu.

Mnożenie i dzielenie

Mnożymy licznik przez licznik, mianownik przez mianownik (najlepiej skracając przed mnożeniem). Dzielenie zamieniamy na mnożenie przez odwrotność:

$$\frac{a}{b}:\frac{c}{d}=\frac{a}{b}\cdot\frac{d}{c}$$

Dodawanie i odejmowanie

Sprowadzamy do wspólnego mianownika, potem dodajemy lub odejmujemy liczniki. Przy odejmowaniu pamiętaj o nawiasie: $\frac{a}{m}-\frac{b}{m}=\frac{a-b}{m}$, a nie $\frac{a-b}{m}$ z pominiętym znakiem przy $b$.

Zadania o wspólnej pracy

Dodajemy wydajności (odwrotności czasów). Gdy jedna ekipa robi coś w $6$ dni, druga w $12$, to $\frac x6+\frac x{12}=1$ daje $4$ dni.

Na co uważać

Najczęstszy błąd to pominięcie nawiasu przy odejmowaniu licznika oraz zapomnienie o dziedzinie po skróceniu.

Liczby całkowite i wymierne (klasa 1 LO) LO · szkoła średnia

Zbiory liczbowe

$\mathbb{N}\subset\mathbb{Z}\subset\mathbb{Q}\subset\mathbb{R}$. Liczby wymierne to ułamki $\frac{p}{q}$ liczb całkowitych, gdzie $q\neq0$.

Rozwinięcie dziesiętne

Liczby wymierne mają rozwinięcie skończone albo nieskończone okresowe.

Działania

W zbiorze $\mathbb{Q}$ wykonalne są cztery działania (poza dzieleniem przez $0$).

Na osi liczbowej

Każdej liczbie wymiernej odpowiada punkt osi, lecz nie każdemu punktowi — liczba wymierna.

Liczby niewymierne (klasa 1 LO) LO · szkoła średnia
Temat lekcji: Liczby niewymierne

Definicja

Liczby niewymiernej nie da się zapisać jako $\frac{p}{q}$; jej rozwinięcie dziesiętne jest nieskończone i nieokresowe.

Przykłady

$\sqrt{2}$, $\sqrt{3}$, $\pi$. Niewymierność $\sqrt{2}$ dowodzimy nie wprost.

Działania

Suma liczby wymiernej i niewymiernej jest niewymierna, ale suma dwóch niewymiernych bywa wymierna, np. $\sqrt{2}+(-\sqrt{2})=0$.

Liczby rzeczywiste

Wymierne i niewymierne razem tworzą zbiór $\mathbb{R}$.

Przekształcenia wykresu funkcji wymiernej (klasa 2 LO) LO · szkoła średnia

Funkcja podstawowa

$y=\frac{a}{x}$ to hiperbola o asymptotach $x=0$ i $y=0$.

Przesunięcie

$y=\frac{a}{x-p}+q$ ma asymptoty $x=p$ i $y=q$.

Dziedzina

Wykluczamy argument zerujący mianownik.

Znak a

Znak $a$ decyduje o położeniu gałęzi hiperboli.

Funkcje wymierne — zagadnienia uzupełniające (klasa 2 LO) LO · szkoła średnia

Dziedzina

Wykluczamy argumenty zerujące mianownik.

Równania wymierne

Rozwiązujemy, mnożąc przez mianownik i sprawdzając dziedzinę.

Asymptoty

Pionowe w miejscach zerowania mianownika, pozioma zależna od stopni.

Skracanie

Po skróceniu punkt wykluczony pozostaje poza dziedziną.

Proporcjonalność odwrotna (klasa 1 LO) LO · szkoła średnia

Wzór

$y=\frac{a}{x}$; iloczyn $x\cdot y=a$ jest stały.

Wykres

Hiperbola o asymptotach $x=0$ i $y=0$.

Zależność

Gdy $x$ rośnie, $y$ maleje.

Przykład

Stała droga: prędkość i czas są odwrotnie proporcjonalne.

Wyrażenia wymierne — dodawanie i odejmowanie (klasa 2 LO) LO · szkoła średnia

Wspólny mianownik

Ułamki algebraiczne dodajemy po sprowadzeniu do wspólnego mianownika.

Dziedzina

Wykluczamy wartości zerujące mianowniki.

Przykład

$\frac{1}{x}+\frac{1}{x+1}=\frac{2x+1}{x(x+1)}$ dla $x\neq0,-1$.

Skracanie

Wynik upraszczamy, o ile to możliwe.

Obliczanie granic ciągów — wyrażenia wymierne (klasa 3 LO) LO · szkoła średnia

Metoda

Licznik i mianownik dzielimy przez najwyższą potęgę $n$.

Reguła

Dla równych stopni granica to iloraz współczynników wiodących; przy niższym stopniu licznika granica wynosi $0$.

Przykład

$\lim\frac{3n^2+1}{2n^2-n}=\frac{3}{2}$.

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś — to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.