3.3 Dziedzina funkcji liczbowej
Kartkówka
Grupa A
Zadanie 1 (3 pkt)
Na poniższych rysunkach przedstawione są wykresy funkcji. Podaj dziedzinę każdej z nich.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
a) \(D = \langle -4, 3\rangle\)
b) \(D = (-5, -2\rangle \cup \langle 1, 4)\)
c) \(D = \langle -3, 3)\)
d) \(D = \langle -4, 1) \cup (1, 5\rangle = \langle -4, 5\rangle \setminus \{1\}\)
e) \(D = \{-5, -3\} \cup \langle 0, 4\rangle\)
f) \(D = (-4, 3\rangle\)
b) \(D = (-5, -2\rangle \cup \langle 1, 4)\)
c) \(D = \langle -3, 3)\)
d) \(D = \langle -4, 1) \cup (1, 5\rangle = \langle -4, 5\rangle \setminus \{1\}\)
e) \(D = \{-5, -3\} \cup \langle 0, 4\rangle\)
f) \(D = (-4, 3\rangle\)
Wskazówki:
- Dziedzinę funkcji \(D\) odczytujemy z poziomej osi \(OX\), sprawdzając zasięg wykresu od lewej do prawej strony.
- Zamalowane kółko oznacza, że punkt należy do dziedziny (nawias domknięty \(\langle\) lub \(\rangle\)), a puste kółko oznacza wyłączenie argumentu (nawias otwarty \((\) lub \()\)).
- Pojedyncze punkty zapisujemy w klamrach \(\{ \dots \}\), a oddzielne fragmenty łączymy symbolem sumy \(\cup\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wyznaczenie dziedziny w podpunkcie a):
Wykres jest ciągłą linią łamaną bez żadnych przerw. Zaczyna się po lewej stronie w punkcie zamalowanym \((-4, -1)\), a kończy po prawej stronie w punkcie zamalowanym \((3, -2)\). Rzutując cały wykres na oś \(OX\), otrzymujemy przedział obustronnie domknięty:$$D = \langle -4, 3\rangle$$ -
Wyznaczenie dziedziny w podpunkcie b):
Wykres składa się z dwóch niezależnych odcinków:
- Pierwszy odcinek rozciąga się od punktu otwartego \((-5, 2)\) do punktu zamalowanego \((-2, 0)\), co odpowiada przedziałowi \((-5, -2\rangle\).
- Drugi odcinek biegnie od punktu zamalowanego \((1, -2)\) do punktu otwartego \((4, 1)\), dając przedział \(\langle 1, 4)\).$$D = (-5, -2\rangle \cup \langle 1, 4)$$ -
Wyznaczenie dziedziny w podpunkcie c):
Wykres to ciągły łuk krzywej:
- Lewy koniec to punkt domknięty \((-3, 3)\), więc liczba \(-3\) należy do dziedziny.
- Prawy koniec to punkt otwarty \((3, 2)\), więc liczba \(3\) jest wyłączona.
Rzut na oś \(OX\) tworzy przedział lewostronnie domknięty, prawostronnie otwarty:$$D = \langle -3, 3)$$ -
Wyznaczenie dziedziny w podpunkcie d):
Wykres składa się z dwóch odcinków stykających się w punkcie \((1, 3)\), w którym znajduje się kółko otwarte:
- Lewy odcinek obejmuje argumenty od \(-4\) (punkt zamalowany) do \(1\) (punkt otwarty): \(\langle -4, 1)\).
- Prawy odcinek obejmuje argumenty od \(1\) (punkt otwarty) do \(5\) (punkt zamalowany): \((1, 5\rangle\).
Dla argumentu \(x = 1\) funkcja nie przyjmuje żadnej wartości, więc liczba \(1\) odpada ze zbioru:$$D = \langle -4, 1) \cup (1, 5\rangle = \langle -4, 5\rangle \setminus \{1\}$$ -
Wyznaczenie dziedziny w podpunkcie e):
Wykres tworzą dwa izolowane punkty oraz jeden odcinek poziomy:
- Punkt \((-5, -1)\) odpowiada argumentowi \(x = -5\).
- Punkt \((-3, 2)\) odpowiada argumentowi \(x = -3\).
- Poziomy odcinek ma oba końce domknięte: od \(x = 0\) do \(x = 4\), co daje przedział \(\langle 0, 4\rangle\).$$D = \{-5, -3\} \cup \langle 0, 4\rangle$$ -
Wyznaczenie dziedziny w podpunkcie f):
Wykres składa się z dwóch nachodzących na siebie fragmentów stykających się przy \(x = -1\):
- Lewy odcinek ma oba końce otwarte: \(x \in (-4, -1)\).
- Prawy odcinek ma oba końce domknięte: \(x \in \langle -1, 3\rangle\).
Dla argumentu \(x = -1\) funkcja przyjmuje wartość \(f(-1) = 2\) (z punktu zamalowanego). Oznacza to, że liczba \(-1\) NALEŻY do dziedziny, a oba przedziały łączą się w jeden:$$D = (-4, -1) \cup \langle -1, 3\rangle = (-4, 3\rangle$$
Odpowiedź:
a) \(D = \langle -4, 3\rangle\)
b) \(D = (-5, -2\rangle \cup \langle 1, 4)\)
c) \(D = \langle -3, 3)\)
d) \(D = \langle -4, 1) \cup (1, 5\rangle\)
e) \(D = \{-5, -3\} \cup \langle 0, 4\rangle\)
f) \(D = (-4, 3\rangle\)
a) \(D = \langle -4, 3\rangle\)
b) \(D = (-5, -2\rangle \cup \langle 1, 4)\)
c) \(D = \langle -3, 3)\)
d) \(D = \langle -4, 1) \cup (1, 5\rangle\)
e) \(D = \{-5, -3\} \cup \langle 0, 4\rangle\)
f) \(D = (-4, 3\rangle\)
Zadanie 2 (3 pkt)
Wyznacz dziedzinę funkcji \(f\), jeśli:
a) \(f(x) = \dfrac{x + 7}{(x + 2)(x - 4)}\)
b) \(f(x) = \dfrac{7x - 2}{x^2 + 5}\)
c) \(f(x) = \dfrac{5x + 3}{x(x - 9)}\)
d) \(f(x) = \dfrac{4x - 1}{(5x - 2)(2x + 7)}\)
e) \(f(x) = \dfrac{3}{(x - 8)x(x + 2)}\)
f) \(f(x) = \dfrac{x^3 - 5}{(x + 6)(x^2 + 9)}\)
a) \(D = \mathbb{R} \setminus \{-2, 4\}\)
b) \(D = \mathbb{R}\)
c) \(D = \mathbb{R} \setminus \{0, 9\}\)
d) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{-\dfrac{7}{2}, \dfrac{2}{5}\right\}\)
e) \(D = \mathbb{R} \setminus \{-2, 0, 8\}\)
f) \(D = \mathbb{R} \setminus \{-6\}\)
b) \(D = \mathbb{R}\)
c) \(D = \mathbb{R} \setminus \{0, 9\}\)
d) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{-\dfrac{7}{2}, \dfrac{2}{5}\right\}\)
e) \(D = \mathbb{R} \setminus \{-2, 0, 8\}\)
f) \(D = \mathbb{R} \setminus \{-6\}\)
Wskazówki:
- Dzielenie przez zero jest niewykonalne, dlatego mianownik każdego wyrażenia ułamkowego musi być różny od zera.
- Iloczyn nawiasów jest różny od zera wtedy i tylko wtedy, gdy żaden z tych nawiasów nie przyjmuje wartości zero.
- Suma kwadratu i liczby dodatniej, np. \(x^2 + 5\) lub \(x^2 + 9\), jest ściśle dodatnia dla wszystkich \(x \in \mathbb{R}\), co oznacza brak miejsc zerowych takiego czynnika.
- Na osi liczbowej wyłączone punkty oznaczamy pustymi kółkami, a pozostałą część osi zaznaczamy jako dziedzinę.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wyznaczenie dziedziny w podpunkcie a):
W funkcji \(f(x) = \dfrac{x + 7}{(x + 2)(x - 4)}\) mianownik nie może być równy zero: $$(x + 2)(x - 4) \neq 0$$ Przyrównujemy poszczególne czynniki do zera z negacją: $$x + 2 \neq 0 \quad \land \quad x - 4 \neq 0$$ $$x \neq -2 \quad \land \quad x \neq 4$$ Dziedziną jest zbiór liczb rzeczywistych bez liczb \(-2\) oraz \(4\):$$D = \mathbb{R} \setminus \{-2, 4\}$$ -
Wyznaczenie dziedziny w podpunkcie b):
W funkcji \(f(x) = \dfrac{7x - 2}{x^2 + 5}\) mianownik musi być różny od zera: $$x^2 + 5 \neq 0$$ Ponieważ \(x^2 \ge 0\) dla każdego \(x \in \mathbb{R}\), zachodzi: $$x^2 + 5 \ge 5 > 0$$ Mianownik jest zawsze większy od zera, co oznacza brak ograniczeń dla argumentu \(x\):$$D = \mathbb{R}$$ -
Wyznaczenie dziedziny w podpunkcie c):
W funkcji \(f(x) = \dfrac{5x + 3}{x(x - 9)}\) mianownik nie może być zerem: $$x(x - 9) \neq 0$$ Iloczyn nie może się zerować, więc żaden czynnik nie może być zerem: $$x \neq 0 \quad \land \quad x - 9 \neq 0$$ $$x \neq 0 \quad \land \quad x \neq 9$$ Z dziedziny wyłączamy wartości \(0\) oraz \(9\):$$D = \mathbb{R} \setminus \{0, 9\}$$ -
Wyznaczenie dziedziny w podpunkcie d):
W funkcji \(f(x) = \dfrac{4x - 1}{(5x - 2)(2x + 7)}\) mianownik musi być różny od zera: $$(5x - 2)(2x + 7) \neq 0$$ Rozwiązujemy oba warunki liniowe: $$5x - 2 \neq 0 \quad \land \quad 2x + 7 \neq 0$$ $$5x \neq 2 \quad \land \quad 2x \neq -7$$ $$x \neq \dfrac{2}{5} \quad \land \quad x \neq -\dfrac{7}{2}$$ Wyłączamy z dziedziny liczby \(-\dfrac{7}{2}\) oraz \(\dfrac{2}{5}\):$$D = \mathbb{R} \setminus \left\{-\dfrac{7}{2}, \dfrac{2}{5}\right\}$$ -
Wyznaczenie dziedziny w podpunkcie e):
W funkcji \(f(x) = \dfrac{3}{(x - 8)x(x + 2)}\) mianownik składa się z iloczynu trzech czynników: $$(x - 8) \cdot x \cdot (x + 2) \neq 0$$ Wszystkie trzy czynniki muszą być jednocześnie różne od zera: $$x - 8 \neq 0 \quad \land \quad x \neq 0 \quad \land \quad x + 2 \neq 0$$ $$x \neq 8 \quad \land \quad x \neq 0 \quad \land \quad x \neq -2$$ Porządkując od najmniejszej liczby, wykluczamy \(-2\), \(0\) oraz \(8\):$$D = \mathbb{R} \setminus \{-2, 0, 8\}$$ -
Wyznaczenie dziedziny w podpunkcie f):
W funkcji \(f(x) = \dfrac{x^3 - 5}{(x + 6)(x^2 + 9)}\) sprawdzamy zerowanie mianownika: $$(x + 6)(x^2 + 9) \neq 0$$ Otrzymujemy warunki: $$x + 6 \neq 0 \quad \land \quad x^2 + 9 \neq 0$$ Z pierwszego czynnika otrzymujemy: \(x \neq -6\).
Drugi czynnik spełnia nierówność \(x^2 + 9 \ge 9 > 0\) dla każdego \(x \in \mathbb{R}\), więc nie daje żadnych dodatkowych wyłączeń.
Jedynym punktem usuniętym ze zbioru liczb rzeczywistych jest \(-6\):$$D = \mathbb{R} \setminus \{-6\}$$
Odpowiedź:
a) \(D = \mathbb{R} \setminus \{-2, 4\}\)
b) \(D = \mathbb{R}\)
c) \(D = \mathbb{R} \setminus \{0, 9\}\)
d) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{-\dfrac{7}{2}, \dfrac{2}{5}\right\}\)
e) \(D = \mathbb{R} \setminus \{-2, 0, 8\}\)
f) \(D = \mathbb{R} \setminus \{-6\}\)
a) \(D = \mathbb{R} \setminus \{-2, 4\}\)
b) \(D = \mathbb{R}\)
c) \(D = \mathbb{R} \setminus \{0, 9\}\)
d) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{-\dfrac{7}{2}, \dfrac{2}{5}\right\}\)
e) \(D = \mathbb{R} \setminus \{-2, 0, 8\}\)
f) \(D = \mathbb{R} \setminus \{-6\}\)
Zadanie 3 (3 pkt)
Wyznacz dziedzinę funkcji \(f\), jeśli:
a) \(f(x) = \dfrac{2x + 7}{16x^2 - 8x + 1}\)
b) \(f(x) = \dfrac{x^2 - 4}{9x^2 - 30x + 25}\)
c) \(f(x) = \dfrac{4}{25x^2 + 20x + 4}\)
a) \(f(x) = \dfrac{2x + 7}{16x^2 - 8x + 1}\)
b) \(f(x) = \dfrac{x^2 - 4}{9x^2 - 30x + 25}\)
c) \(f(x) = \dfrac{4}{25x^2 + 20x + 4}\)
a) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{\dfrac{1}{4}\right\}\)
b) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{\dfrac{5}{3}\right\}\)
c) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{-\dfrac{2}{5}\right\}\)
b) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{\dfrac{5}{3}\right\}\)
c) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{-\dfrac{2}{5}\right\}\)
Wskazówki:
- Dziedziną funkcji wymiernej są wszystkie liczby rzeczywiste, dla których mianownik nie przyjmuje wartości zero.
- Zauważ, że współczynniki w mianownikach tworzą kwadraty sumy bądź różnicy: \(a^2 \pm 2ab + b^2 = (a \pm b)^2\).
- Równość \((ax \pm b)^2 = 0\) zachodzi wyłącznie wtedy, gdy \(ax \pm b = 0\).
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Wyznaczenie dziedziny dla podpunktu a):
W funkcji \(f(x) = \dfrac{2x + 7}{16x^2 - 8x + 1}\) sprawdzamy, kiedy mianownik jest różny od zera: $$16x^2 - 8x + 1 \neq 0$$ Wyrażenie w mianowniku to kwadrat różnicy \((4x - 1)^2\): $$(4x - 1)^2 \neq 0$$ Rozwiązujemy warunek dla podstawy potęgi: $$4x - 1 \neq 0$$ $$4x \neq 1$$ $$x \neq \dfrac{1}{4}$$ Dziedziną funkcji jest zbiór: $$D = \mathbb{R} \setminus \left\{\dfrac{1}{4}\right\}$$ -
Wyznaczenie dziedziny dla podpunktu b):
W funkcji \(f(x) = \dfrac{x^2 - 4}{9x^2 - 30x + 25}\) mianownik nie może się zerować: $$9x^2 - 30x + 25 \neq 0$$ Zwijamy trójmian za pomocą wzoru \((a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2\), gdzie \(a = 3x\) i \(b = 5\): $$(3x - 5)^2 \neq 0$$ Otrzymujemy: $$3x - 5 \neq 0$$ $$3x \neq 5$$ $$x \neq \dfrac{5}{3}$$ Dziedziną jest zbiór liczb rzeczywistych z wyłączeniem liczby \(\dfrac{5}{3}\): $$D = \mathbb{R} \setminus \left\{\dfrac{5}{3}\right\}$$ -
Wyznaczenie dziedziny dla podpunktu c):
Dla funkcji \(f(x) = \dfrac{4}{25x^2 + 20x + 4}\) mianownik musi spełniać warunek: $$25x^2 + 20x + 4 \neq 0$$ Stosujemy wzór na kwadrat sumy \((a + b)^2\), gdzie \(a = 5x\) i \(b = 2\): $$(5x + 2)^2 \neq 0$$ Rozwiązujemy równanie liniowe dla podstawy kwadratu: $$5x + 2 \neq 0$$ $$5x \neq -2$$ $$x \neq -\dfrac{2}{5}$$ Dziedzina funkcji to: $$D = \mathbb{R} \setminus \left\{-\dfrac{2}{5}\right\}$$
Odpowiedź:
a) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{\dfrac{1}{4}\right\}\)
b) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{\dfrac{5}{3}\right\}\)
c) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{-\dfrac{2}{5}\right\}\)
a) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{\dfrac{1}{4}\right\}\)
b) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{\dfrac{5}{3}\right\}\)
c) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{-\dfrac{2}{5}\right\}\)
Zadanie 4 (3 pkt)
Wyznacz dziedzinę funkcji \(f\), jeśli:
a) \(f(x) = \sqrt{3x - 12}\)
b) \(f(x) = \sqrt{10 - 2x}\)
c) \(f(x) = \dfrac{7}{\sqrt{12 - 4x}}\)
d) \(f(x) = \dfrac{2x - 1}{\sqrt{x + 5}}\)
e) \(f(x) = \sqrt{x + 3} + \dfrac{1}{\sqrt{3x - 6}}\)
f) \(f(x) = \dfrac{x - 4}{\sqrt{8 - x}} - \sqrt{x + 1}\)
a) \(D = \langle 4, +\infty)\)
b) \(D = (-\infty, 5\rangle\)
c) \(D = (-\infty, 3)\)
d) \(D = (-5, +\infty)\)
e) \(D = (2, +\infty)\)
f) \(D = \langle -1, 8)\)
b) \(D = (-\infty, 5\rangle\)
c) \(D = (-\infty, 3)\)
d) \(D = (-5, +\infty)\)
e) \(D = (2, +\infty)\)
f) \(D = \langle -1, 8)\)
Wskazówki:
- Wyrażenie pod pierwiastkiem stopnia parzystego musi być większe lub równe zero (\(\ge 0\)), ponieważ pierwiastek kwadratowy z liczby ujemnej nie istnieje w zbiorze liczb rzeczywistych.
- Mianownik ułamka nigdy nie może być równy zero. Jeśli pod pierwiastkiem w mianowniku znajduje się wyrażenie, musi ono być ściśle dodatnie (\(> 0\)).
- Gdy wzór funkcji składa się z kilku składników, wyznaczamy warunek dla każdego z nich osobno, a ostateczną dziedziną jest ich część wspólna (iloczyn zbiorów).
- Pamiętaj: dzieląc lub mnożąc obie strony nierówności przez liczbę ujemną, zawsze zmieniamy zwrot znaku nierówności na przeciwny.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Podpunkt a) – wyznaczenie dziedziny dla \(f(x) = \sqrt{3x - 12}\):
Pierwiastek kwadratowy istnieje tylko dla liczb nieujemnych. Wyrażenie podpierwiastkowe musi spełniać warunek: $$3x - 12 \ge 0$$ Przenosimy wyraz wolny na prawą stronę: $$3x \ge 12$$ Dzielimy obie strony przez \(3\): $$x \ge 4$$ Otrzymujemy przedział jednostronnie domknięty: \(D = \langle 4, +\infty)\). -
Podpunkt b) – wyznaczenie dziedziny dla \(f(x) = \sqrt{10 - 2x}\):
Wyrażenie pod pierwiastkiem musi być nieujemne: $$10 - 2x \ge 0$$ Odejmujemy \(10\) od obu stron: $$-2x \ge -10$$ Dzielimy obie strony przez \(-2\). Pamiętamy o zmianie zwrotu nierówności na przeciwny: $$x \le 5$$ Zatem dziedziną jest przedział: \(D = (-\infty, 5\rangle\). -
Podpunkt c) – wyznaczenie dziedziny dla \(f(x) = \dfrac{7}{\sqrt{12 - 4x}}\):
Pierwiastek znajduje się w mianowniku. Zwykle wyrażenie podpierwiastkowe musi spełniać \(12 - 4x \ge 0\), ale ponieważ mianownik nie może być równy \(0\) (\(\sqrt{12 - 4x} \ne 0 \implies 12 - 4x \ne 0\)), łączny warunek to ostra nierówność: $$12 - 4x > 0$$ Przenosimy wyraz wolny: $$-4x > -12$$ Dzielimy przez \(-4\) i zmieniamy zwrot nierówności: $$x < 3$$ Punkt \(3\) nie należy do dziedziny (kółko otwarte): \(D = (-\infty, 3)\). -
Podpunkt d) – wyznaczenie dziedziny dla \(f(x) = \dfrac{2x - 1}{\sqrt{x + 5}}\):
Licznik \(2x - 1\) jest określony dla każdej liczby rzeczywistej. W mianowniku mamy pierwiastek kwadratowy, więc wyrażenie pod nim musi być ściśle dodatnie: $$x + 5 > 0$$ Odejmujemy \(5\) od obu stron: $$x > -5$$ Zatem dziedziną jest przedział otwarty: \(D = (-5, +\infty)\). -
Podpunkt e) – wyznaczenie dziedziny dla \(f(x) = \sqrt{x + 3} + \dfrac{1}{\sqrt{3x - 6}}\):
Funkcja jest sumą dwóch składników, więc oba muszą mieć sens liczbowy jednocześnie. Układamy układ warunków: $$\begin{cases} x + 3 \ge 0 \\ 3x - 6 > 0 \end{cases}$$ Rozwiązujemy każdą nierówność osobno: $$x + 3 \ge 0 \implies x \ge -3 \implies x \in \langle -3, +\infty)$$ $$3x - 6 > 0 \implies 3x > 6 \implies x > 2 \implies x \in (2, +\infty)$$ Wyznaczamy część wspólną obu zbiorów: $$\langle -3, +\infty) \cap (2, +\infty) = (2, +\infty)$$ Dziedzina funkcji wynosi: \(D = (2, +\infty)\). -
Podpunkt f) – wyznaczenie dziedziny dla \(f(x) = \dfrac{x - 4}{\sqrt{8 - x}} - \sqrt{x + 1}\):
Wyznaczamy warunki istnienia dla obu składników: $$\begin{cases} 8 - x > 0 \quad \text{(mianownik i pierwiastek)} \\ x + 1 \ge 0 \quad \text{(pierwiastek w liczniku)} \end{cases}$$ Rozwiązujemy obie nierówności: $$8 - x > 0 \implies -x > -8 \implies x < 8 \implies x \in (-\infty, 8)$$ $$x + 1 \ge 0 \implies x \ge -1 \implies x \in \langle -1, +\infty)$$ Wyznaczamy iloczyn (część wspólną) zbiorów: $$(-\infty, 8) \cap \langle -1, +\infty) = \langle -1, 8)$$ Zatem dziedziną funkcji jest przedział lewostronnie domknięty: \(D = \langle -1, 8)\).
Odpowiedź:
a) \(D = \langle 4, +\infty)\)
b) \(D = (-\infty, 5\rangle\)
c) \(D = (-\infty, 3)\)
d) \(D = (-5, +\infty)\)
e) \(D = (2, +\infty)\)
f) \(D = \langle -1, 8)\)
a) \(D = \langle 4, +\infty)\)
b) \(D = (-\infty, 5\rangle\)
c) \(D = (-\infty, 3)\)
d) \(D = (-5, +\infty)\)
e) \(D = (2, +\infty)\)
f) \(D = \langle -1, 8)\)
Zadanie 5 (3 pkt)
Wyznacz dziedzinę funkcji \(f\), jeśli:
a) \(f(x) = \dfrac{\sqrt{8+2x}}{2x} + \dfrac{1}{\sqrt{6-x}}\)
b) \(f(x) = \dfrac{\sqrt{2x-6}}{\sqrt{10-x}} - \dfrac{3}{x+5}\)
c) \(f(x) = \dfrac{3x}{(2x-10)(4x+8)} + \sqrt{9-2x}\)
d) \(f(x) = \dfrac{\sqrt{x+2}}{\sqrt{x-1}} + \dfrac{x+4}{x^2-10x+25}\)
e) \(f(x) = \dfrac{\sqrt{7-x}}{\sqrt{3x-6}} - \sqrt{6-2x}\)
f) \(f(x) = \dfrac{\sqrt{x^2+6x+9}}{x^2-1} - \dfrac{x^2+2}{\sqrt{9-2x}}\)
a) \(D = \langle -4, 0) \cup (0, 6)\)
b) \(D = \langle 3, 10)\)
c) \(D = (-\infty, -2) \cup (-2; 4{,}5\rangle\)
d) \(D = (1, 5) \cup (5, +\infty)\)
e) \(D = (2, 3\rangle\)
f) \(D = (-\infty, -1) \cup (-1, 1) \cup (1; 4{,}5)\)
b) \(D = \langle 3, 10)\)
c) \(D = (-\infty, -2) \cup (-2; 4{,}5\rangle\)
d) \(D = (1, 5) \cup (5, +\infty)\)
e) \(D = (2, 3\rangle\)
f) \(D = (-\infty, -1) \cup (-1, 1) \cup (1; 4{,}5)\)
Wskazówki:
- Mianownik nie może być zerem (\(\ne 0\)).
- Wyrażenie pod pierwiastkiem stopnia parzystego w liczniku musi być nieujemne (\(\ge 0\)), a w mianowniku ściśle dodatnie (\(> 0\)).
- Wyznacz dziedzinę jako część wspólną wszystkich nałożonych warunków.
Rozwiązanie krok po kroku:
-
Rozwiązanie podpunktu a:
Funkcja ma postać \(f(x) = \dfrac{\sqrt{8+2x}}{2x} + \dfrac{1}{\sqrt{6-x}}\). Ustalamy warunki:
1) Licznik pierwszego ułamka: $$8 + 2x \ge 0 \iff 2x \ge -8 \iff x \ge -4$$ 2) Mianownik pierwszego ułamka: $$2x \ne 0 \iff x \ne 0$$ 3) Mianownik drugiego ułamka: $$6 - x > 0 \iff x < 6$$ Część wspólna: \(x \in \langle -4, 6) \setminus \{0\}\).Zatem: \(D = \langle -4, 0) \cup (0, 6)\). -
Rozwiązanie podpunktu b:
Funkcja ma postać \(f(x) = \dfrac{\sqrt{2x-6}}{\sqrt{10-x}} - \dfrac{3}{x+5}\). Ustalamy warunki:
1) Licznik pierwszego ułamka: \(2x - 6 \ge 0 \iff 2x \ge 6 \iff x \ge 3\).
2) Mianownik pierwszego ułamka: \(10 - x > 0 \iff x < 10\).
3) Mianownik drugiego ułamka: \(x + 5 \ne 0 \iff x \ne -5\).
Część wspólna \(x \ge 3\) i \(x < 10\) to przedział \(\langle 3, 10)\). Wartość \(-5\) leży poza tym przedziałem, więc nie wpływa na wynik.
Zatem: \(D = \langle 3, 10)\). -
Rozwiązanie podpunktu c:
Funkcja ma postać \(f(x) = \dfrac{3x}{(2x-10)(4x+8)} + \sqrt{9-2x}\). Ustalamy warunki:
1) Mianownik ułamka: $$(2x - 10)(4x + 8) \ne 0 \iff 2x \ne 10 \quad \text{i} \quad 4x \ne -8 \iff x \ne 5 \quad \text{i} \quad x \ne -2$$ 2) Pierwiastek: $$9 - 2x \ge 0 \iff -2x \ge -9 \iff x \le \dfrac{9}{2} \iff x \le 4{,}5$$ Liczba \(5\) jest większa od \(4{,}5\), więc odpada poza zakresem. Liczbę \(-2\) musimy wykluczyć z przedziału \((-\infty; 4{,}5\rangle\).
Zatem: \(D = (-\infty, -2) \cup (-2; 4{,}5\rangle\). -
Rozwiązanie podpunktu d:
Funkcja ma postać \(f(x) = \dfrac{\sqrt{x+2}}{\sqrt{x-1}} + \dfrac{x+4}{x^2-10x+25}\). Ustalamy warunki:
1) \(x + 2 \ge 0 \iff x \ge -2\)
2) \(x - 1 > 0 \iff x > 1\)
Część wspólna tych dwóch warunków to \(x > 1\).
3) Mianownik drugiego ułamka: $$x^2 - 10x + 25 \ne 0 \iff (x - 5)^2 \ne 0 \iff x \ne 5$$ Zatem: \(D = (1, 5) \cup (5, +\infty)\). -
Rozwiązanie podpunktu e:
Funkcja ma postać \(f(x) = \dfrac{\sqrt{7-x}}{\sqrt{3x-6}} - \sqrt{6-2x}\). Ustalamy warunki:
1) \(7 - x \ge 0 \iff x \le 7\)
2) \(3x - 6 > 0 \iff 3x > 6 \iff x > 2\)
3) \(6 - 2x \ge 0 \iff -2x \ge -6 \iff x \le 3\)
Łącząc warunki \(x > 2\) oraz \(x \le 3\) oraz \(x \le 7\), otrzymujemy część wspólną:Zatem: \(D = (2, 3\rangle\). -
Rozwiązanie podpunktu f:
Funkcja ma postać \(f(x) = \dfrac{\sqrt{x^2+6x+9}}{x^2-1} - \dfrac{x^2+2}{\sqrt{9-2x}}\). Ustalamy warunki:
1) Pod pierwiastkiem w liczniku mamy \(x^2+6x+9 = (x+3)^2 \ge 0\), co zachodzi dla każdego \(x \in \mathbb{R}\).
2) Pierwszy mianownik: $$x^2 - 1 \ne 0 \iff (x - 1)(x + 1) \ne 0 \iff x \ne 1 \quad \text{i} \quad x \ne -1$$ 3) Drugi mianownik: $$9 - 2x > 0 \iff -2x > -9 \iff x < \dfrac{9}{2} \iff x < 4{,}5$$ Zarówno \(-1\), jak i \(1\) są mniejsze od \(4{,}5\), więc obie te liczby wyłączamy z przedziału \((-\infty; 4{,}5)\).
Zatem: \(D = (-\infty, -1) \cup (-1, 1) \cup (1; 4{,}5)\).
Odpowiedź:
a) \(D = \langle -4, 0) \cup (0, 6)\)
b) \(D = \langle 3, 10)\)
c) \(D = (-\infty, -2) \cup (-2; 4{,}5\rangle\)
d) \(D = (1, 5) \cup (5, +\infty)\)
e) \(D = (2, 3\rangle\)
f) \(D = (-\infty, -1) \cup (-1, 1) \cup (1; 4{,}5)\)
a) \(D = \langle -4, 0) \cup (0, 6)\)
b) \(D = \langle 3, 10)\)
c) \(D = (-\infty, -2) \cup (-2; 4{,}5\rangle\)
d) \(D = (1, 5) \cup (5, +\infty)\)
e) \(D = (2, 3\rangle\)
f) \(D = (-\infty, -1) \cup (-1, 1) \cup (1; 4{,}5)\)
Grupa B
Zadanie 1 (3 pkt)
Na poniższych rysunkach przedstawione są wykresy funkcji. Podaj dziedzinę każdej z nich.
a)
b)
c)
d)
e)
f)
a) \(D = (-4, 2)\)
b) \(D = \langle -4, -1) \cup \langle 2, 5\rangle\)
c) \(D = \langle -5, 4)\)
d) \(D = \langle -3, 0) \cup (0, 3\rangle = \langle -3, 3\rangle \setminus \{0\}\)
e) \(D = \{-4, -2\} \cup (1, 4\rangle\)
f) \(D = \langle -5, 4)\)
b) \(D = \langle -4, -1) \cup \langle 2, 5\rangle\)
c) \(D = \langle -5, 4)\)
d) \(D = \langle -3, 0) \cup (0, 3\rangle = \langle -3, 3\rangle \setminus \{0\}\)
e) \(D = \{-4, -2\} \cup (1, 4\rangle\)
f) \(D = \langle -5, 4)\)
Zadanie 2 (3 pkt)
Wyznacz dziedzinę funkcji \(f\), jeśli:
a) \(f(x) = \dfrac{x - 3}{(x - 2)(x + 5)}\)
b) \(f(x) = \dfrac{4x}{x^2 + 7}\)
c) \(f(x) = \dfrac{3x + 1}{x(x - 6)}\)
d) \(f(x) = \dfrac{2x - 5}{(2x - 3)(4x + 1)}\)
e) \(f(x) = \dfrac{1}{(x + 4)x(x - 3)}\)
f) \(f(x) = \dfrac{x^2 - 1}{(x - 5)(x^2 + 4)}\)
a) \(D = \mathbb{R} \setminus \{-5, 2\}\)
b) \(D = \mathbb{R}\)
c) \(D = \mathbb{R} \setminus \{0, 6\}\)
d) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{-\dfrac{1}{4}, \dfrac{3}{2}\right\}\)
e) \(D = \mathbb{R} \setminus \{-4, 0, 3\}\)
f) \(D = \mathbb{R} \setminus \{5\}\)
b) \(D = \mathbb{R}\)
c) \(D = \mathbb{R} \setminus \{0, 6\}\)
d) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{-\dfrac{1}{4}, \dfrac{3}{2}\right\}\)
e) \(D = \mathbb{R} \setminus \{-4, 0, 3\}\)
f) \(D = \mathbb{R} \setminus \{5\}\)
Zadanie 3 (3 pkt)
Wyznacz dziedzinę funkcji \(f\), jeśli:
a) \(f(x) = \dfrac{x - 3}{9x^2 + 12x + 4}\)
b) \(f(x) = \dfrac{5 - 2x}{25x^2 - 10x + 1}\)
c) \(f(x) = \dfrac{x^2 + 1}{16x^2 + 24x + 9}\)
a) \(f(x) = \dfrac{x - 3}{9x^2 + 12x + 4}\)
b) \(f(x) = \dfrac{5 - 2x}{25x^2 - 10x + 1}\)
c) \(f(x) = \dfrac{x^2 + 1}{16x^2 + 24x + 9}\)
a) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{-\dfrac{2}{3}\right\}\)
b) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{\dfrac{1}{5}\right\}\)
c) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{-\dfrac{3}{4}\right\}\)
b) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{\dfrac{1}{5}\right\}\)
c) \(D = \mathbb{R} \setminus \left\{-\dfrac{3}{4}\right\}\)
Zadanie 4 (3 pkt)
Wyznacz dziedzinę funkcji \(f\), jeśli:
a) \(f(x) = \sqrt{4x - 20}\)
b) \(f(x) = \sqrt{18 - 6x}\)
c) \(f(x) = \dfrac{6}{\sqrt{15 - 3x}}\)
d) \(f(x) = \dfrac{3x + 2}{\sqrt{x + 7}}\)
e) \(f(x) = \sqrt{x + 6} + \dfrac{1}{\sqrt{2x - 8}}\)
f) \(f(x) = \dfrac{2x - 5}{\sqrt{9 - x}} - \sqrt{x + 3}\)
a) \(D = \langle 5, +\infty)\)
b) \(D = (-\infty, 3\rangle\)
c) \(D = (-\infty, 5)\)
d) \(D = (-7, +\infty)\)
e) \(D = (4, +\infty)\)
f) \(D = \langle -3, 9)\)
b) \(D = (-\infty, 3\rangle\)
c) \(D = (-\infty, 5)\)
d) \(D = (-7, +\infty)\)
e) \(D = (4, +\infty)\)
f) \(D = \langle -3, 9)\)
Zadanie 5 (3 pkt)
Wyznacz dziedzinę funkcji \(f\), jeśli:
a) \(f(x) = \dfrac{\sqrt{6+2x}}{5x} + \dfrac{1}{\sqrt{7-x}}\)
b) \(f(x) = \dfrac{\sqrt{3x-6}}{\sqrt{9-x}} - \dfrac{2}{x+1}\)
c) \(f(x) = \dfrac{2x}{(3x-12)(2x+6)} + \sqrt{5-2x}\)
d) \(f(x) = \dfrac{\sqrt{x+5}}{\sqrt{x-2}} + \dfrac{x-1}{x^2-8x+16}\)
e) \(f(x) = \dfrac{\sqrt{8-x}}{\sqrt{4x-12}} - \sqrt{10-2x}\)
f) \(f(x) = \dfrac{\sqrt{x^2+4x+4}}{x^2-9} - \dfrac{x^2+3}{\sqrt{5-2x}}\)
a) \(D = \langle -3, 0) \cup (0, 7)\)
b) \(D = \langle 2, 9)\)
c) \(D = (-\infty, -3) \cup (-3; 2{,}5\rangle\)
d) \(D = (2, 4) \cup (4, +\infty)\)
e) \(D = (3, 5\rangle\)
f) \(D = (-\infty, -3) \cup (-3; 2{,}5)\)
b) \(D = \langle 2, 9)\)
c) \(D = (-\infty, -3) \cup (-3; 2{,}5\rangle\)
d) \(D = (2, 4) \cup (4, +\infty)\)
e) \(D = (3, 5\rangle\)
f) \(D = (-\infty, -3) \cup (-3; 2{,}5)\)
