Przykładowe rozwiązanie
Pierwszy
etap to
wyznaczenie pierwiastków trójmianu kwadratowego:
2x2
+ 3x – 5.
Drugi etap to zapisanie zbioru rozwiązań nierówności kwadratowej.
Pierwszy etap rozwiązania może być realizowany następująco:
Przekształcamy
równoważnie nierówność do postaci
(2x + 5)(x – 1) > 0
(przenosimy wszystkie wyrażenia na lewą stronę nierówności i
wyłączamy wspólny czynnik poza nawias),
a
następnie zapisujemy pierwiastki trójmianu
(2x
+ 5)(x – 1):
x1
= – 5⁄2
oraz x2
= 1.
Zapisujemy
nierówność w postaci
2x2
+ 3x – 5 > 0
i obliczamy pierwiastki trójmianu
2x2
+ 3x – 5
•
obliczamy
wyróżnik tego trójmianu:
Δ
= 49
i stąd
x1
= 5⁄2 oraz x2
= 1
• stosujemy wzory Viete’a:
x1 · x2
= – 5⁄2
oraz
x1
+ x2 = – 3⁄2 ,
stąd
x1 = – 5⁄2 oraz x2
= 1
podajemy je bezpośrednio, np. zapisując pierwiastki trójmianu lub postać iloczynową trójmianu, lub zaznaczając je na wykresie (wystarczy szkic wykresu, oś liczbowa itp.):
x1 = – 5⁄2 oraz x2 = 1
lub
2(x + 5⁄2)(x –1).
Drugi etap rozwiązania:
Zapisujemy zbiór rozwiązań nierówności:
(–∞,– 5⁄2)∪(1,+∞)
lub
x∈(–∞,– 5⁄2)∪(1,+∞).
Wykonujemy rysunek pomocniczy. W jednym układzie współrzędnych szkicujemy fragment wykresu funkcji kwadratowej określonej wzorem
y = 2(x – 1) (x + 3)
oraz fragment wykresu funkcji liniowej określonej wzorem
y = x – 1.
Odczytujemy odcięte punktów wspólnych obu wykresów.
Są to liczby
x1 = – 5⁄2 oraz x2 = 1.
Sprawdzamy, czy odczytane współrzędne są odciętymi punktów wspólnych tych wykresów
2(– 5⁄2 – 1)(– 5⁄2 + 3) = 2 · (– 7⁄2)(½) = – 7⁄2
– 5⁄2 – 1 = – 7⁄2
Stąd liczba (– 5⁄2) jest odciętą punktu wspólnego obu wykresów, a liczba 1 jest wspólnym miejscem zerowym obu funkcji
y = 2(x – 1)(x + 3)
oraz
y = x – 1
Z naszkicowanego wykresu odczytujemy te argumenty, dla których funkcja kwadratowa przyjmuje wartości większe niż funkcja liniowa
x∈(–∞,– 5⁄2)∪(1,+∞).
Zatem zbiór ten jest zbiorem rozwiązań nierówności
2(x – 1)(x + 3) > x – 1.
• obliczy lub poda pierwiastki trójmianu kwadratowegox1 = – 5⁄2 oraz x2 = 1• zaznaczy na wykresie miejsca zerowe funkcji ƒ określonej wzoremƒ(x) = 2x2 + 3x – 5.
• rozłoży trójmian kwadratowy na czynniki liniowe,
np. 2(x + 5⁄2)(x –1)
albo
• realizując pierwszy etap rozwiązania zadania popełnia błędy (ale otrzyma dwa różne pierwiastki) i konsekwentnie do tego zapisze zbiór rozwiązań nierówności, np.
■ popełnia błędy rachunkowe przy obliczaniu wyróżnika lub pierwiastków trójmianu kwadratowego i konsekwentnie do popełnionego błędu zapisze zbiór rozwiązań nierówności,
■ błędnie zapisze równania wynikające ze wzorów Viete’a, np.: x1 · x2 = 5⁄2 i konsekwentnie do popełnionego błędu zapisze zbiór rozwiązań nierówności,
albo
• wyznaczy odcięte punktów wspólnych wykresów funkcji określonych wzorami
y = 2(x − 1)(x + 3) oraz y = (x – 1) : x1 = – 5⁄2 oraz x2 = 1 i i na tym zakończy lub zapisze błędny zbiór rozwiązań nierówności.
Zdający otrzymuje 2 p.
gdy:
• poda zbiór rozwiązań nierówności:
(–∞,– 5⁄2)∪(1,+∞)
lub
x∈(–∞,– 5⁄2)∪(1,+∞)
lub
(x < – 5⁄2 lub x > 1),
albo
• sporządzi ilustrację graficzną (oś liczbowa, wykres) i zapisze zbiór rozwiązań nierówności w postaci:
x < – 5⁄2 , x > 1
albo
• poda zbiór rozwiązań nierówności w postaci graficznej z poprawnie zaznaczonymi końcami przedziałów.
Uwagi
1. Akceptujemy zapisanie odpowiedzi w postaci: x < – 5⁄2 i x > 1, x < – 5⁄2 oraz x > 1.
2. Jeżeli zdający dzieli obie strony nierówności przez x – 1, rozważając dwa przypadki x – 1 > 0 oraz x – 1 < 0, rozwiąże nierówność w każdym z tych przypadków i poda zbiór rozwiązań każdej z tych nierówności, to otrzymuje 2 punkty.
3. Jeżeli zdający poprawnie obliczy pierwiastki trójmianu x1 = – 5⁄2 , x2 = 1 i zapisze, np. (–∞,– 5⁄2)∪(–1,+∞) , popełniając tym samym błąd przy przepisywaniu jednego z pierwiastków, to otrzymuje 2 punkty.
4. Jeżeli zdający poprawnie rozwiąże nierówność 2(x – 1)(x + 3)>x – 1, ale zapisze
sprzeczną z tym rozwiązaniem odpowiedź, np. x ∉ R \ {– 5⁄2,1}, albo x ≠ –5⁄2 i x≠1 to otrzymuje 2 punkty.
5. Jeżeli zdający rozwiązuje zadanie sposobem III i nie sprawdzi algebraicznie, że odczytane liczby x1 = – 5⁄2 oraz x2 = 1 są odciętymi punktów wspólnych wykresów funkcji
y = 2(x – 1)(x + 3) oraz y = x – 1, to otrzymuje 2 punkty.
6. Jeżeli zdający pominie 2 w nierówności 2(x – 1)(x + 3) > x – 1 i rozwiąże nierówność
(x – 1)(x + 3) > x – 1, to może otrzymać co najwyżej 1 punkt za całe rozwiązanie.
7. Jeżeli zdający rozwiązuje zadanie sposobem III i błędnie odczyta którąkolwiek z odciętych punktów wspólnych wykresów funkcji y = 2(x – 1)(x + 3) oraz y = x – 1, to otrzymuje 1 punkt za całe rozwiązanie, pod warunkiem, że otrzyma sumę dwóch rozłącznych przedziałów otwartych.
8. Jeżeli zdający podaje pierwiastki bez związku z trójmianem kwadratowym z zadania, to oznacza, że nie podjął realizacji pierwszego etapu rozwiązania i w konsekwencji otrzymuje 0 punktów za całe rozwiązanie.
9. Jeżeli zdający wyznacza pierwiastki trójmianu kwadratowego w przypadku, gdy obliczony wyróżnik Δ jest niedodatni, to otrzymuje 0 punktów za całe rozwiązanie.
10. Jeżeli zdający rozwiąże nierówność 2(x – 1)(x + 3) > 0, to otrzymuje 0 punktów za całe rozwiązanie.
11. Jeżeli zdający dzieli obie strony nierówności przez x – 1 bez stosownego założenia, to otrzymuje 0 punktów za całe rozwiązanie.