Uppgift 13

För andragradsfunktionen \(f\) gäller att \(f(x)=-0,5x^2+bx-2\)

a) Visa att grafen till \(f\) går genom punkten (0,-2) oavsett värde på \(b\).

b) Bestäm för vilka värden på \(b\) som \(f\) endast har ett nollställe.

För en annan andragradsfunktion \(g\) gäller att \(g(x)=-0,5x^2+bx-c\)

c) Bestäm vilket samband som ska gälla mellan \(b\) och \(c\) för att \(g\) endast ska ha ett nollställe.

Lösningsförslag

a) För att visa att grafen \(f\) går igenom punkten (0,-2) oavsett värde på \(b\) stoppar vi in punkten i funktion \(f\):

$$\begin{align} f(0) & =-0,5\cdot 0^2 + b\cdot0-2 \\ & = 0+0-2 \\ & = -2 \end{align}$$

Vi ser alltså att andra termen multipliceras \(b\) med x-värdet 0, vilket alltid kommer leda till att den termen är 0 oavsett värde på \(b\).

b) För att ta reda på nollställena till funktionen \(f\) använder vi oss av PQ-formeln:

$$0=-0,5x^2+bx-2 \implies 0=x^2-2bx+4$$

Insättning i PQ-formeln ger:

$$\begin{align}x & = -\frac{-2b}{2} \pm \sqrt{\left(\frac{2b}{2}\right)^2-4} \\ & = b \pm \sqrt{b^2-4} \end{align}$$

För att funktionen endast ska ha ett nollställe så ska uttrycket under rotenur-tecknet (diskriminanten) vara lika med noll, alltså \(b^2-4=0\). Detta ger:

$$b^2-4=0 \implies b^2=4 \implies b= \pm 2$$

Svar: Om \(b=\pm2\) så har funktionen endast ett nollställe.

c) För att lösa uppgift c börjar vi först med att räkna ut nollställena till funktionen \(g\) med hjälp av PQ-formeln:

$$0=-0,5x^2+bx-c \implies 0=x^2 -2bx+2c$$

Insättning i PQ-formeln ger:

$$\begin{align}x & = -\frac{-2b}{2} \pm \sqrt{\left(\frac{2b}{2}\right)^2-2c} \\ & = b \pm \sqrt{b^2-2c} \end{align}$$

Vi använder samma resonemang som i uppgift b, för att funktionen \(g\) endast ska ha ett nollställe så ska uttrycket under rotenur-tecknet (diskriminanten) vara lika med noll, alltså \(b^2-2c=0\).

Vi har alltså en ekvation med två obekanta, \(c\) och \(b\), vilka vi ska bestämma sambanden för. Det gör vi genom att lösa ut \(c\) respektive \(b\) ur ekvationen:

Fall 1 (lösa ut \(c\)):

$$b^2-2c=0 \implies 2c=b^2 \implies c= \frac{b^2}{2}$$

Fall 2 (lösa ut \(b\)):

$$b^2-2c=0 \implies b^2=2c \implies b= \pm\sqrt{2c}$$

Svar: För att funktionen \(g\) endast ska ha ett nollställe måste följande samband gälla

$$\begin{align} c&= \frac{b^2}{2}\\ b&= \pm\sqrt{2c} \end{align}$$

Uppgiften är hämtad ur "Kursprov Matematik 2a, vårterminen 2015" - Ladda ner provet här.

Har du en fråga du vill ställa om Uppgift 13? Ställ den på Pluggakuten.se
Har du hittat ett fel, eller har du kommentarer till materialet på den här sidan? Mejla matteboken@mattecentrum.se