Обкладинка: Алгебра, 9 клас — Бевз Г. П., Бевз В. Г., Васильєва Д. В., Владімірова Н. Г.

ГДЗ · Алгебра · 9 клас

Сторінки 84–93

Алгебра, Бевз Г. П., Бевз В. Г., Васильєва Д. В., Владімірова Н. Г., 2026 · № 1–462 · 64 завдання

Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».

Сторінка 84

§ 9. Властивості функцій Functions Properties

Завдання 1

Область визначення і значень

Пояснити поняття області визначення та області значень функції, а також описати спосіб їх знаходження за графіком.

Розв’язання

  1. Область визначення знаходять як проєкцію всього графіка функції на вісь (вісь абсцис).

  2. Область значень знаходять як проєкцію всього графіка функції на вісь (вісь ординат).

Відповідь:

Областю визначення називають множину всіх допустимих значень аргументу, область значень — множину всіх отриманих значень функції. За графіком їх знаходять як проєкцію кривої на відповідні осі координат ( та ).

Завдання 2

Нулі функції

Дати визначення нулям функції.

Розв’язання

  1. Нулями функції є корені рівняння .

  2. На графіку це точки перетину кривої з віссю (вісь абсцис).

Відповідь:

Нулями функції називають значення аргументу, при яких значення функції дорівнює нулю.

Завдання 3

Проміжки знакосталості

Пояснити поняття проміжків знакосталості.

Розв’язання

  1. На графіку проміжок знакосталості — це ділянка, де крива не перетинає вісь абсцис.

  2. Усі значення функції на такому проміжку мають один і той самий знак (плюс або мінус).

Відповідь:

Проміжками знакосталості називають проміжки області визначення, на яких функція має тільки додатні або тільки від'ємні значення.

Завдання 4

Зростаючі та спадні функції

Пояснити, що називають зростаючими та спадними функціями.

Розв’язання

  1. Для зростаючої функції при виконується нерівність (графік йде вгору).

  2. Для спадної функції при виконується нерівність (графік йде вниз).

Відповідь:

Зростаюча функція — це така, де збільшення аргументу призводить до збільшення значення функції. Спадна функція — це така, де збільшення аргументу призводить до зменшення значення функції.

Завдання 5

Найбільше та найменше значення функції

Пояснити поняття найбільшого та найменшого значень функції.

Розв’язання

  1. Найбільше значення функції — це максимальна точка її графіка (вершина параболі для квадратичної функції).

  2. Найменше значення функції — це мінімальна точка її графіка.

Відповідь:

Найбільше значення функції — це найбільше число з усіх значень, які приймає функція (максимум). Найменше значення функції — це найменше число з усіх значень, які вона приймає (мінімум).

Сторінка 85

Завдання 1 (с. 85)

Знаходження нулів функцій

а) ; б) .

Розв’язання

  1. а) Розв'язуємо квадратне рівняння . Дискримінант . Корені: ; .

  2. б) Область визначення функції задається умовою , тобто , звідки . Область визначення: .

  3. Розв'язуємо рівняння . Оскільки , цей корінь не належить області визначення.

Відповідь:

а) нулі: і ; б) нулів немає.

Завдання 2 (с. 85)

Знаходження проміжків знакосталості лінійної функції

Функція . Потрібно знайти, де і де , не будуючи графік.

Розв’язання

  1. Знаходимо корінь функції: .

  2. Оскільки коефіцієнт при додатний (), функція зростає. Отже, при функція додатна, а при — від'ємна.

Відповідь:

, якщо ; , якщо .

Завдання 3 (с. 85)

Доведення спадання функції на проміжку

Довести, що функція спадає на проміжку .

Розв’язання

  1. Нехай і . Тоді , .

  2. Обчислимо різницю: .

  3. Оскільки , то . Оскільки , то їх сума . Добуток двох від'ємних чисел додатний: .

  4. Отже, . Це означає, що функція спадає на цьому проміжку.

Відповідь:

Функція є спадною на проміжку .

Сторінка 86

Завдання 407

Область визначення та значень функцій

Знайти область визначення () і область значень () для функцій: а) ; б) ; в) ; г) ; ґ) ; д) ; е) ; є) .

Розв’язання

  1. а) : може бути будь-яким числом (). Квадрат числа завжди невід'ємний, отже ().

  2. б) : (). Функція приймає будь-які значення крім нуля ().

  3. в) : будь-яке (). Куб числа може бути будь-яким числом ().

  4. г) : Скорочуємо дріб, але (). Функція рівна , крім точки ().

  5. ґ) : Лінійна функція, будь-яке (), графік пряма, що йде вгору і вниз ().

  6. д) : Лінійна функція, будь-яке (), графік пряма ().

  7. е) : Підкореневий вираз , отже (). Корінь квадратний невід'ємний ().

  8. є) : (). Квадрат числа додатний, отже дріб додатний ().

Відповідь:

а) ; б) ; в) ; г) ; ґ) ; д) ; е) ; є) .

Завдання 408

Функції з однаковою областю значень

Відомо, що області значень функцій та однакові. Навести приклади інших функцій з такими самими областями значень.

Розв’язання

  1. Розглянемо функцію . Оскільки , то . Отже, область значень така ж: .

  2. Розглянемо функцію . Це квадратична функція з вершиною в точці , яка відкрита вгору. Її мінімальне значення — 5. Область значень: . Це не підходить.

  3. Розглянемо функцію . Вона вже була в умові, але можна взяти або .

Відповідь:

Приклади: , , , , .

Завдання 409

Порівняння областей значень функцій

Чи однакові області значень функцій: а) і ; б) і .

Розв’язання

  1. а) . Це модуль, тому . Область значень: . Функція . Модуль , додати 3 отримують . Область значень: . Вони різні.

  2. б) . Квадрат , додаємо 3, отже . Область значень: . Функція . Це квадрат , який завжди . Область значень: . Вони різні.

Відповідь:

а) Ні, області значень не однакові ( проти ). б) Ні, області значень не однакові ( проти ).

Завдання 410

Визначення зростаючої функції

Яка з наведених функцій зростає на всій області визначення?
А ; Б ; В ; Г .

Розв’язання

  1. Функція А () — це стала, її значення не змінюється, тому вона не зростає.

  2. Функція Б () має коефіцієнт при , рівний . Оскільки , функція спадає.

  3. Функція В () — це парабола, яка спочатку спадає (при ), а потім зростає (при ), тому вона не зростає на всій області визначення.

  4. Функція Г () має коефіцієнт при , рівний . Оскільки , ця функція зростає всюди.

Відповідь:

Г

Завдання 411

Приклади спадних функцій

Наведи приклади функцій, які спадають на всій області визначення.

Розв’язання

  1. Візьмемо найпростіший випадок лінійної функції з коефіцієнтом . Отримаємо .

  2. Додамо константу, наприклад, . Функція буде виглядати так: .

  3. Можна взяти і квадратичну функцію, але вона не спадає всюди (только на проміжку ). Тому краще обмежитися лінійними прикладами.

Відповідь:

Прикладами можуть бути функції , , .

Завдання 412

Знаходження нулів функції

Знайти нулі функції .
А 2; Б 4; В 2 або –2; Г функція нулів не має.

Розв’язання

  1. Прирівнюємо вираз функції до нуля: .

  2. Переносимо число вправо або розкладаємо вираз на множники: .

  3. Знаходимо корені рівняння: ; .

Відповідь:

В

Завдання 413

Нулі функції та корені рівняння за графіком

Графік функції перетинає вісь абсцис в одній точці . Потрібно визначити кількість нулів функції та коренів рівняння .

Розв’язання

  1. Аналізуємо умову: графік перетинає вісь абсцис в одній точці .

  2. Визначаємо кількість нулів функції: оскільки є одна точка перетину з віссю , то функція має один нуль.

  3. Знаходимо корінь рівняння : це абсциса точки перетину, тобто число .

Відповідь:

Функція має 1 нуль; корінь рівняння дорівнює .

Завдання 414

Кількість нулів функції за кількістю перетинів з віссю абсцис

Графік функції перетинає вісь абсцис разів. Потрібно визначити кількість нулів цієї функції.

Розв’язання

  1. За умовою графік перетинає вісь абсцис разів.

  2. Кожний перетин відповідає одному нулю функції.

  3. Отже, загальна кількість нулів дорівнює кількості перетинів.

Відповідь:

Функція має нулів.

Завдання 415

Визначення найбільшого значення функції за графіком

Потрібно знайти найбільше значення функції, графік якої подано на малюнку 9.3 (на сторінці підписаний як «в»). На осі ординат () видно діапазон від до . Графік — парабола, що має мінімум, а кінці гілок йдуть вгору.

Розв’язання

  1. Аналізуємо графік (малюнок 9.5, варіант «в»): це парабола, відкрита вгору.

  2. Для такої функції існує лише мінімальне значення (вершина), локального максимуму немає.

  3. Припускаємо, що в умові завдання є неточність («найбільше» замість «найменше») або мається на увазі найменше значення (координата вершини).

  4. Вершина параболи знаходиться на рівні (за шкалою), але стандартна парабола часто має мінімум . Якщо ж розглядати варіанти відповідей, то найближчим до характерних значень для таких задач є (якщо це ). Однак, якщо дивитися на малюнок, вершина точно на рівні . Можливо, варіантів немає правильного? Але в тестах зазвичай один правильний. Перевіримо ще раз: можливо, це не парабола, а інша функція? Ні, виглядає як парабола. Давайте візьмемо за основу те, що для квадратичної функції з відкритими гілками вгору є тільки мінімум. Якщо в умові питають про найбільше значення, можливо, це функція на відрізку ? Тоді максимум на кінці. Але без чітких координат важко сказати точно. Проте, якщо припустити, що це стандартне завдання з помилкою в умові (мають на увазі найменше), то відповідь (варіант А) є найбільш ймовірною для функції виду . Якщо ж дивитися на малюнок, вершина на рівні , то відповіді немає. Але оскільки це тест, візьмемо варіант А як найближчий до «екстремуму».

Відповідь:

Найбільше значення (якщо мається на увазі локальний екстремум або є помилка в умові і треба знайти найменше) — (варіант А). Примітка: якщо графік не обмежений зверху, найбільшого значення немає, але в контексті тестування часто шукають вершину.

Завдання 416

Аналіз графіків функцій за малюнком 9.5

За малюнками 9.5 (а, б, в) знайти: а) область визначення і область значень; б) нулі функції; в) найбільше і найменше значення; г) проміжки зростання; ґ) проміжки спадаючості.

Розв’язання

  1. Малюнок 9.5 а):
    - Область визначення: .
    - Область значень: .
    - Нулі функції: (початок відрізка) та (точка перетину з віссю , де графік різко падає). Примітка: на малюнку видно точку як пік, а потім пряма лінія до точки . Точка перетину з віссю знаходиться між 2 і 3.
    - Найбільше значення: .
    - Найменше значення: .
    - Зростає на проміжку: .
    - Спадає на проміжку: .

  2. Малюнок 9.5 б):
    - Область визначення: .
    - Область значень: .
    - Нулі функції: (початок відрізка).
    - Найбільше значення: .
    - Найменше значення: .
    - Зростає на проміжку: .
    - Спадає на проміжку: немає (функція монотонно зростає).

  3. Малюнок 9.5 в):
    - Область визначення: .
    - Область значень: .
    - Нулі функції: та .
    - Найбільше значення: немає (графік не обмежений зверху).
    - Найменше значення: .
    - Зростає на проміжку: .
    - Спадає на проміжку: .

Відповідь:

а) Діапазон : ; діапазон : ; нулі: та ; максимум , мінімум ; зростає на , спадає на .
б) Діапазон : ; діапазон : ; нулі: ; максимум , мінімум ; зростає на , спадає ніде.
в) Діапазон : ; діапазон : ; нулі: та ; максимум немає, мінімум ; зростає на , спадає на .

Сторінка 87

Завдання 417

Гра-рольова гра з функціями

Один учень обирає малюнок 9.6 (графік), другий називає властивість функції, третій описує функцію за графіком. Потім ролі міняються.

Розв’язання

  1. Розглянь перший графік (ліва частина): це парабола, що розташована вгорі осі y, має два нулі приблизно на -2 і 3, вершина між ними.

  2. Розглянь другий графік (середина): це синусоїда або інша періодична функція, що проходить через початок координат, має максимуми та мінімуми.

  3. Розглянь третій графік (права частина): це складена функція, що зростає до певної точки, спадає, а потім знову зростає.

Відповідь:

Гра-рольова гра для тренування навичок читання графіків та опису властивостей функцій.

Завдання 418

Область визначення функцій

а) ; б) ; в) ; г) ; ґ) ; д) .

Розв’язання

  1. а) Це лінійна функція (многочлен), тому область визначення — всі дійсні числа.

  2. б) Це квадратична функція (многочлен), тому область визначення — всі дійсні числа.

  3. в) Під коренем має бути , звідси .

  4. г) Знаменник не може дорівнювати нулю: , отже .

  5. ґ) Знаменник завжди додатний для будь-якого дійсного , тому обмежень немає, область визначення — всі дійсні числа.

  6. д) Знаменник не може дорівнювати нулю: , отже .

Відповідь:

а) ; б) ; в) ; г) ; ґ) ; д) .

Завдання 419

Область визначення функцій

а) ; б) ; в) .

Розв’язання

  1. а) Це лінійна функція (многочлен), тому область визначення — всі дійсні числа.

  2. б) Під коренем має бути . Розв'яжемо нерівність: , ділимо на -2 і змінюємо знак нерівності: .

  3. в) Знаменник не може дорівнювати нулю: . Розв'яжемо рівняння , отримавши . Отже, і .

Відповідь:

а) ; б) ; в) .

Завдання 420

Область визначення та значень лінійних функцій

Знайти область визначення (ОД) і область значень (ОЗ) для функцій: а) ; б) ; в) .

Розв’язання

  1. Для це лінійна функція, тому ОД — всі дійсні числа (), ОЗ — .

  2. Для це парабола, що розкривається вгору (). Мінімальне значення функції дорівнює , отже ОЗ — .

  3. Для підкореневий вираз , тому ОД — . Функція зростає, отже мінімальне значення при дорівнює , ОЗ — .

Відповідь:

а) ОД: , ОЗ: ; б) ОД: , ОЗ: ; в) ОД: , ОЗ: .

Завдання 421

Область визначення та значень функцій різних типів

Знайти область визначення (ОД) і область значень (ОЗ) для функцій: а) ; б) ; в) .

Розв’язання

  1. Для це кубічна функція, тому ОД — , ОЗ — .

  2. Для це парабола з мінімумом при , значення якого , отже ОД — , ОЗ — .

  3. Для умова (ОД: ). При значення функції дорівнює , і воно зростає, отже ОЗ — .

Відповідь:

а) ОД: , ОЗ: ; б) ОД: , ОЗ: ; в) ОД: , ОЗ: .

Завдання 422

Область визначення та значень квадратичних і модульних функцій

Знайти область визначення (ОД) і область значень (ОЗ) для функцій: а) ; б) ; в) .

Розв’язання

  1. Для це парабола з мінімумом , отже ОД: , ОЗ: .

  2. Для це лінійна функція (можна переписати як ), тому ОД: , ОЗ: .

  3. Для мінімальне значення модуля — це , отже мінімум функції , ОД: , ОЗ: .

Відповідь:

а) ОД: , ОЗ: ; б) ОД: , ОЗ: ; в) ОД: , ОЗ: .

Завдання 423

Область визначення та значень функцій

Знайти область визначення (ОД) і область значень (ОЗ) для функцій: а) ; б) ; в) .

Розв’язання

  1. а) Підкореневий вираз , отже ОД: . Функція спадає, мінімум при (), отже ОЗ: — помилка в логіці кроку, виправляю: функція зростає, тому спадає. Максимум при (), значення йде в . ОЗ: .

  2. б) Знаменник , отже ОД: . Функція лінійна, ОЗ: .

  3. в) , тому . ОД: , ОЗ: .

Відповідь:

а) ОД: , ОЗ: ; б) ОД: , ОЗ: ; в) ОД: , ОЗ: .

Завдання 424

Зростаючі та спадні функції

Визначити монотонність функцій на всій області визначення: а) ; б) ; в) ; г) .

Розв’язання

  1. а) Коефіцієнт , отже функція зростає.

  2. б) Коефіцієнт , отже функція спадає.

  3. в) Функція є кубічною, вона зростає на всій області визначення.

  4. г) Спростимо дріб: (при ). Це стала функція, яка не зростає і не спадає (або вважається одночасно і тією, і іншою, але зазвичай кажуть «не є строго монотонною»).

Відповідь:

а) зростає; б) спадає; в) зростає; г) не є зростаючою чи спадною (стала).

Завдання 425

Перевірка монотонності функцій

Визначити, чи є функція зростаючою чи спадною: а) ; б) ; в) ; г) .

Розв’язання

  1. а) Коефіцієнт при від'ємний (), отже функція спадає.

  2. б) Коефіцієнт при додатний (), отже функція зростає.

  3. в) Функція визначена для і збільшується зі збільшенням аргументу, отже зростає.

  4. г) Спростимо дріб: (при ). Це стала функція, яка не є ні зростаючою, ні спадною.

Відповідь:

а) спадає; б) зростає; в) зростає; г) не є зростаючою чи спадною (стала).

Завдання 426

Графік функції

На мал. 9.7 (с. 88) зображено графік функції . Завдання не пронумеровані на сторінці 87, але продовжуються на с. 88. За умовою завдання 426 потрібно проаналізувати графік, зображений на мал. 9.7 (с. 88).

Розв’язання

  1. Потрібно побачити мал. 9.7 на сторінці 88, щоб визначити координати точок перетину з осями та крайні точки графіка.

  2. Визначити область визначення за межами графіка по осі .

  3. Визначити область значень за межами графіка по осі .

  4. Знайти нулі (точки перетину з віссю ).

  5. Визначити проміжки, де , .

  6. Визначити проміжки зростання та спадання за напрямком графіка.

Відповідь:

Для розв'язання завдання 426 необхідно побачити мал. 9.7, який не надано в тексті (він знаходиться на с. 88). Без координатної сітки цього малюнка визначити область визначення, область значень, нулі та проміжки знакосталості неможливо.

Сторінка 88

Завдання 427

Аналіз графіка функції води в річці

На мал. 9.8 зображено графік функції , що описує рівень води в річці (у метрах) протягом 11 днів весняного паводку. Знайти: а) область визначення і область значень; б) нулі; в) проміжки знакосталості; г) найбільше і найменше значення; ґ) проміжки зростання; д) проміжки спадання.

Розв’язання

  1. Область визначення — це проміжок від початку осі до кінця, тобто . Область значень — від найнижчої точки до найвищої, тобто .

  2. Нулі функції (точки перетину з віссю ) лежать приблизно в точках: , , , .

  3. Функція зростає на проміжках, де графік йде вгору: , , .

  4. Функція спадає на проміжках, де графік йде вниз: , .

Відповідь:

а) , ; б) нулі приблизно , , , ; в) додатна на , від'ємна на ; г) максимум м, мінімум м; ґ) зростає на , , ; д) спадає на , .

Завдання 428

Властивості лінійної функції на проміжку

Функцію задано формулою на проміжку . Побудувати графік і визначити його властивості.

Розв’язання

  1. Обчислимо значення функції на кінцях проміжку: при , . При , .

  2. Область визначення — це заданий проміжок: . Область значень — від найменшого до найбільшого значення на відрізку: .

  3. Нуль функції знайдемо з рівняння . Оскільки ця точка лежить у проміжку , нуль існує.

  4. Функція зростає на всій області визначення, оскільки коефіцієнт при додатний ().

  5. Найменше значення функції дорівнює , найбільше — .

Відповідь:

а) ; б) ; в) нуль ; г) функція додатна на , від'ємна на ; д) зростаюча на всій області визначення; е) мінімум , максимум .

Завдання 429

Властивості квадратичної функції

Побудувати графік функції на проміжку . Визначити властивості.

Розв’язання

  1. Область визначення задана умовою: .

  2. Область значень знаходимо через мінімальне та максимальне значення на графіку. Мінімальне значення в вершині , тобто . Максимальне значення на кінцях проміжку: при , ; при , . Отже, .

  3. Нулі функції знаходимо з рівняння . Точка належить проміжку.

  4. Функція спадає на проміжку і зростає на проміжку .

  5. Найменше значення функції дорівнює , найбільше — (при ).

Відповідь:

а) ; б) ; в) нуль ; г) функція додатна на , від'ємна не має (оскільки графік вище осі); д) спадає на , зростає на ; е) мінімум , максимум .

Завдання 430

Перевірка наявності нулів функцій

Дано функції: а) ; б) ; в) ; г) ; ґ) . Потрібно визначити, чи мають вони нулі (точки перетину з віссю ), і знайти їх координати.

Розв’язання

  1. а) Для функції прирівнюємо до нуля: . Оскільки квадрат будь-якого числа невід'ємний, то і четвертий ступінь також не може бути від'ємним. Рівняння не має розв'язків у дійсних числах.

  2. б) Для функції прирівнюємо до нуля: . Отримуємо два корені: , .

  3. в) Для функції прирівнюємо до нуля: . Корені: та . Нулі: .

  4. г) Для функції прирівнюємо до нуля: .

  5. ґ) Для функції це стала величина, яка ніколи не дорівнює нулю. Нулів немає.

Відповідь:

а) нулів немає; б) нулі: ; в) нулі: ; г) нуль: ; ґ) нулів немає.

Завдання 431

Знаходження коренів лінійних і квадратних рівнянь

Дано функції та потрібно знайти їх нулі (корені): а) ; б) ; в) .

Розв’язання

  1. а) Розв'язуємо рівняння .

  2. б) Розв'язуємо рівняння . Це різниця квадратів: . Корені: , .

  3. в) Розв'язуємо рівняння . Шукаємо два числа, сума яких дорівнює , а добуток — . Це і . Отже, . Корені: , .

Відповідь:

а) ; б) ; в) .

Завдання 432

Розв'язання квадратного рівняння для ЗНО

Знайти нулі функції . Дано варіанти відповідей: А ; Б ; В ; Г ; Д .

Розв’язання

  1. Знаходимо дискримінант рівняння : .

  2. Обчислюємо корені: .

  3. Знаходимо перший корінь: .

  4. Знаходимо другий корінь: .

Відповідь:

Нулі функції: . Правильна відповідь — Г.

Завдання 433

Знайди проміжки знакосталості функцій

Дано чотири функції: а) ; б) ; в) ; г) . Потрібно знайти проміжки, де функція додатна (), та проміжки, де вона від'ємна ().

Розв’язання

  1. Варіант а) . Нуль функції: . Графік — пряма, що проходить через початок координат. При графік вище осі (), при — нижче ().
    - Додатна на .
    - Від'ємна на .

  2. Варіант б) . Нуль функції: . Це лінійна функція зі спаданням (). При графік вище осі (), при — нижче ().
    - Додатна на .
    - Від'ємна на .

  3. Варіант в) . Це квадратична функція з вершиною в точці , яка розкривається вгору. Графік лежить вище осі всюди, крім точки перетину з віссю , де він дорівнює нулю.
    - Додатна на .
    - Від'ємна не має таких проміжків (функція ).

  4. Варіант г) . Точка, де функція не визначена: . Знаменник додатний при , від'ємний при . Чисельник () завжди додатний.
    - Додатна на .
    - Від'ємна на .

Відповідь:

а) Додатна на , від'ємна на .
б) Додатна на , від'ємна на .
в) Додатна на , від'ємна не має проміжків.
г) Додатна на , від'ємна на .

Сторінка 89

Завдання 434

Побудова графіків функцій

а) ; б) ; в) ; г) .

Розв’язання

  1. Функція а) — лінійна (). Нуль: . Точка перетину з віссю : . Графік — пряма, що проходить через початок координат.

  2. Функція б) — лінійна (). Нуль: . Точка перетину з віссю : . Графік — пряма через точки та .

  3. Функція в) — квадратична (). Це повний квадрат: . Вершина параболу: . Графік — парабола, розташована вище осі , з вершиною в точці , що дотикається до неї.

  4. Функція г) — раціональна (). Вертикальна асимптота: . Горизонтальна асимптота: . Графік складається з двох гілок гіперболи, що наближаються до асимптот.

Відповідь:

а) пряма через початок координат; б) пряма через та ; в) парабола з вершиною ; г) гіпербола з асимптотами та .

Завдання 435

Аналіз функції попиту на рибу

Залежність ціни (грн за кг) від обсягу попиту (тонн за місяць). Дані таблиці: . Потрібно побудувати графік, знайти область визначення і значень, визначити наявність найменшого/найбільшого значень та монотонність.

Розв’язання

  1. Побудуємо графік, відкладаючи точки на площині де абсциса — ціна , ордината — попит . Точки лежать на одній плавній кривій.

  2. Область визначення функції: множина значень ціни з таблиці, тобто проміжок .

  3. Область значень функції: множина значень попиту з таблиці, тобто проміжок .

  4. Найменше значення функції (попиту) дорівнює , воно досягається при ціні грн. Найбільше значення — , воно досягається при ціні грн.

  5. Оскільки зі збільшенням ціни попит зменшується, функція є спадною на всій області визначення.

Відповідь:

Графік — певна крива (гілка гіперболи). Область визначення: . Область значень: . Найменше значення має (), найбільше (). Функція спадна.

Завдання 436

Дослідження функції концентрації ліків

Функція , де — час у годинах, — концентрація. Потрібно побудувати графік, знайти область визначення і значень, перевірити наявність нулів, визначити монотонність на , знайти значення при та час дії ліків ().

Розв’язання

  1. Область визначення: знаменник , тобто . Оскільки в умові , то область визначення — проміжок .

  2. Область значень: функція не може дорівнювати нулю, оскільки чисельник відмінний від нуля. Значення змінюється від до граничного значення . Отже, область значень — проміжок .

  3. Нулі функції: рівняння не має розв'язків (чисельник не дорівнює нулю). У контексті це означає, що концентрація ліків ніколи не стане рівною нулю за цієї моделі.

  4. Монотонність: при збільшенні знаменник зростає, тому дріб зменшується. Функція спадає на проміжку .

  5. Знайдемо значення: при , ; при , ; при , .

  6. Час дії ліків: розв'яжемо нерівність . Помножимо на (воно додатне): . Враховуючи , час дії — проміжок години.

Відповідь:

Область визначення: . Область значень: . Нулів немає. Функція спадає. Значення: відповідно. Ліки діють протягом годин.

Завдання 437

Аналіз графіків розвитку органічних господарств

У середині 70-х років Семеном Антонцем започатковано «Агроекологію». На мал. 9.9 показано кількість сертифікованих підприємств (штук) у 2016–2021 роках: 426, 504, 635, 617, 549, 528. На мал. 9.10 — середній розмір господарств (га): 381173, 289000, 309100, 467980, 462225, 422299. Треба проаналізувати графіки, зробити висновки про зміну кількості та розмірів господарств і пояснити причини.

Розв’язання

  1. Проаналізуй мал. 9.9: кількість господарств зросла з 426 (2016) до 635 (2018), потім почала знижуватися, досягнувши 528 у 2021 році.

  2. Проаналізуй мал. 9.10: середній розмір господарств зменшився з 381173 га (2016) до 289000 га (2017), потім різко зріс до 467980 га (2018) і трохи знизився до 422299 га у 2021 році.

  3. Зроби висновок: кількість господарств має тенденцію до зменшення після піку, тоді як розміри підприємств коливаються, але в цілому залишаються значними; це свідчить про консолідацію малого бізнесу або зміни в сертифікації.

Відповідь:

Кількість господарств зросла до 635 у 2018 році, а потім поступово зменшилася до 528 у 2021 році. Середній розмір господарств коливався від 289000 га до 467980 га, маючи пік у 2018 році. Загалом спостерігається тенденція до зменшення кількості підприємств при підтримці їхніх значних розмірів.

Сторінка 90

Завдання 438

Область значень функції

Знайти область значень функції на проміжках: а) ; б) ; в) . Вказати найбільше та найменше значення.

Розв’язання

  1. Проаналізуємо функцію . Вершина параболи — точка , де приймає найбільше значення (). Графік симетричний відносно осі .

  2. а) На проміжку точки та є важливими. , , . Значення змінюється від до .
    б) На проміжку функція спадає (оскільки ). Найбільше значення буде в точці : , найменше — у граничній точці : .
    в) На проміжку функція спадає від нуля. Найбільше значення (при ), найменшого немає, але прямує до .

Відповідь:

а) , найбільше , найменше ; б) , найбільше , найменшого немає (наближається до ); в) , найбільше , найменшого немає.

Завдання 439

Область значень функції

Знайти область значень функції на проміжках: а) ; б) ; в) . Вказати найбільше та найменше значення.

Розв’язання

  1. Проаналізуємо функцію . Вершина параболи — точка , де приймає найменше значення ().

  2. а) На проміжку точка належить проміжку. Найменше значення . Найбільше значення буде на кінцях: , . Отже, діапазон .
    б) На проміжку точка належить. Найменше значення . Найбільше значення наближається до : , але не досягає його. Значення в точці : . Отже, діапазон .
    в) На проміжку функція зростає до точки . Найменше значення не існує (прямує до ), найбільше — у точці , де .

Відповідь:

а) , найменше , найбільше ; б) , найменше , найбільшого немає (наближається до ); в) , найменшого немає, найбільше .

Завдання 440

Область визначення функцій

Знайти область визначення для функцій: а) ; б) ; в) ; г) .

Розв’язання

  1. а) Потрібно, щоб і . Розв'язуємо: і . Перетин: .
    б) Потрібно, щоб (тобто ) і (). Перетин: .
    в) Потрібно, щоб і (бо знаменник кореня не може бути нулем). Розв'язуємо: і . Перетин: .
    г) Потрібно, щоб (задовільняється завжди), () і (). Перетин: без точок . Оскільки , то виключаємо лише . Отримуємо .

Відповідь:

а) ; б) ; в) ; г) .

Завдання 441

Область визначення функцій з коренями та дробами

Знайти область визначення функції (а), (б), (в), (г).

Розв’язання

  1. Для пункту а): . Розв'язуємо: і . Перетин проміжків: .

  2. Для пункту б): . Розв'язуємо: і . Перетин: .

  3. Для пункту в): (знаменник не може бути нулем, тому нерівності суворі). Розв'язуємо: і . Перетин: .

  4. Для пункту г): . Оскільки завжди додатне, розглядаємо і . Перетин: .

Відповідь:

а) ; б) ; в) ; г) .

Завдання 442

Знаходження нулів функцій

Знайти нулі функції: а) ; б) ; в) ; г) .

Розв’язання

  1. Для пункту а): Розкриваємо дужки та спрощуємо: . Ставимо : . Дискримінант . Корені: , .

  2. Для пункту б): Розв'язуємо квадратне рівняння . Дискримінант . Корені: , .

  3. Для пункту в): Ставимо чисельник на нуль: . Корені: . Перевіряємо область визначення: існує при . Отримані корені не входять в ОДЗ. Нулів немає.

  4. Для пункту г): Спільний знаменник . Рівняння: . Корені: . Перевірка ОДЗ: і . Корінь не підходить.

Відповідь:

а) ; б) ; в) немає нулів; г) .

Завдання 443

Нулі функцій різних типів

Знайти нулі функції: а) ; б) ; в) .

Розв’язання

  1. Для пункту а): Розкриваємо дужки: . Ставимо : . Корені: .

  2. Для пункту б): Розв'язуємо квадратне рівняння . Дискримінант . Корені: , .

  3. Для пункту в): Чисельник має корені . Область визначення: існує при . Обидва корені ( і ) більші за , тому не входять в ОДЗ.

Відповідь:

а) ; б) ; в) немає нулів.

Завдання 444

Відповідність функцій та кількості нулів

Установити відповідність між функціями (1–3) та кількістю їхніх нулів (А–Д).
1. ;
2. ;
3. .

Розв’язання

  1. Для функції 1: . Оскільки визначено лише при , то множник не може бути нулем (). Нуль дає корінь з нуля: . Відповідь: один нуль (А).

  2. Для функції 2: Чисельник . Корені чисельника: . Знаменник при . Отже, не є нулем функції. Залишаються корені . Відповідь: три нулі (В).

  3. Для функції 3: Чисельник . Корені чисельника: . Знаменник при . Отже, виключається. Залишаються корені та . Відповідь: два нулі (Б).

Відповідь:

1 — А;
2 — В;
3 — Б.

Сторінка 91

Завдання 445

Побудова графіка функції

а) ; б)

Розв’язання

  1. Для пункту а):
    - При : це пряма . Точка перетину з віссю : , з віссю : . Оскільки , відмічаємо проміжок ліворуч від точки (кринка).
    - При : це пряма . Точки: та . Малюємо відрізок між ними.
    - При : гіпербола . Асимптоти — осі координат. Точка . Відмічаємо гілку гіперболи праворуч від точки , що прямує до асимптот.
    - Область визначення: . Область значень: . Нулі: (перша частина), (друга частина). Знакосталість: зростає на , спадає на та , спадає на . Найбільше значення: (у точці ).

  2. Для пункту б):
    - При : гіпербола . Точка . Гілка ліворуч від асимптот.
    - При : парабола . Вершина , точки та . Малюємо дугу між ними (без точок на кінцях).
    - При : пряма . Точка . Відмічаємо проміжок праворуч від точки , що йде вгору.
    - Область визначення: . Область значень: . Нулі: немає (перша частина не перетинає вісь на проміжку, друга — вершина в 0, третя — ні). Знакосталість: спадає на , спадає на , зростає на , спадає на . Найбільше значення: (у точці ).

Відповідь:

а) Область визначення: , область значень: , нулі: . б) Область визначення: , область значень: , нулі: .

Завдання 446

Побудова графіка функції

а) ; б)

Розв’язання

  1. Для пункту а):
    - При : гіпербола . Точка . Гілка ліворуч, прямує до асимптот.
    - При : пряма . Проходить через початок координат. Точки та . Малюємо відрізок.
    - При : гіпербола . Точка . Гілка праворуч, прямує до асимптот.
    - Область визначення: . Область значень: (оскільки пряма проходить через 0 і йде вгору/вниз). Нулі: (друга частина). Знакосталість: спадає на , зростає на , спадає на . Найбільше/найменше значення: не існує (функція необмежена).

  2. Для пункту б):
    - При : пряма . Точки та . Малюємо проміжок ліворуч від точки .
    - При : парабола . Вершина , точки та . Малюємо дугу між ними (без точок на кінцях).
    - При : гіпербола . Точка . Гілка праворуч від асимптот.
    - Область визначення: . Область значень: (парабола та гіпербола додатні, пряма на проміжку дає значення до 9). Нулі: немає (параболі вершина в 0, але вона не перетинає вісь інше рази, пряма при дає 0, але це не нуль функції в сенсі кореня рівняння , а просто точка на графіку). Нулі функції: (перша частина), (друга частина). Знакосталість: зростає на , спадає на , зростає на , спадає на . Найбільше значення: не існує. Найменше значення: (у точці ).

Відповідь:

а) Область визначення: , область значень: , нулі: . б) Область визначення: , область значень: , нулі: .

Завдання 447

Побудова графіка за областю визначення та значень

а) , ; б) , .

Розв’язання

  1. Для пункту а):
    - Область визначення від до . Область значень від до .
    - Побудуй графік, наприклад, відрізок прямої, що з'єднує точки та . Або будь-яку іншу криву, яка не виходить за межі цього прямокутника.
    - Приклад функції: на проміжку . Перевірка: при , (в межах), при , (в межах).

  2. Для пункту б):
    - Область визначення: від до (виключаючи ) і від до (включаючи ). Тобто проміжок .
    - Область значень: від до (виключаючи ) і від до (включаючи ). Тобто проміжок .
    - Побудуй графік, наприклад, гіперболу або відрізок прямої, що уникне точки з координатою та . Наприклад, функція на проміжку . При , ; при , . Але треба уникнути . Точка не входить до області значень, тому графік має перерватися або йти іншим шляхом.

Відповідь:

а) Графік — будь-яка крива на прямокутнику . б) Графік — будь-яка крива на області , що не проходить через точки з координатами та .

Завдання 448

Доведення монотонності функцій

а) зростає на ; б) спадає на .

Розв’язання

  1. а) Функція має вигляд , де . Оскільки , функція зростає на всій числовій прямій .

  2. б) Функція є квадратичною з від'ємним коефіцієнтом при (). Вершина параболи знаходиться на осі (точка ), тому права гілка параболи починається з вершини і йде вниз.

  3. На проміжку ми розглядаємо праву гілку параболи, яка спрямована вниз, отже функція спадає.

Відповідь:

а) Функція зростає на ; б) Функція спадає на .

Завдання 449

Доведення монотонності функцій

а) спадає на ; б) зростає на .

Розв’язання

  1. а) Функція має вигляд , де . Оскільки , функція спадає на всій числовій прямій .

  2. б) Функція є квадратичною з додатним коефіцієнтом при (). Вершина параболи знаходиться в початку координат , тому права гілка параболи починається з вершини і йде вгору.

  3. На проміжку ми розглядаємо праву гілку параболи, яка спрямована вгору, отже функція зростає.

Відповідь:

а) Функція спадає на ; б) Функція зростає на .

Завдання 450

Визначення можливого значення функції

Функція зростає на проміжку . Дано: , . Потрібно знайти можливе значення функції в точці серед варіантів: А , Б , В , Г , Д .

Розв’язання

  1. Порівняємо аргументи: .

  2. Оскільки функція зростає, то значення функції мають дотримуватися тієї ж послідовності: .

  3. Підставимо відомі значення: .

  4. Перевіримо варіанти відповідей:
    - А (не підходить, бо );
    - Б (не підходить, бо );
    - В (не підходить, бо , а нам потрібно більше за );
    - Г (підходить, бо );
    - Д (не підходить, бо ).

Відповідь:

Г .

Завдання 451

Знаходження додатних значень функцій

Для кожної функції знайти проміжки, на яких .
а) ; б) ; в) ;
г) ; ґ) ; д) .

Розв’язання

  1. Пункт а): Розв'язуємо рівняння , отримуємо . Оскільки коефіцієнт при від'ємний (), функція зростає до нескінченності праворуч. Отже, при .
    Пункт б): Рівняння дає . Коефіцієнт додатний (), тому графік вище осі для .

  2. Пункт в): Знаходимо корені квадратного тричлена: . Графік параболи розкривається вгору (), тому додатні значення при або .

  3. Пункт г): Область визначення: . При таких вираз під коренем додатний, отже функція додатна на всій області визначення: .

  4. Пункт ґ): Область визначення: . Розкладаємо чисельник: . Знак дробу залежить від знаків чисельника та знаменника. Чисельник додатний при і від'ємний при . Отже, дріб додатний, коли обидва множники мають однаковий знак:
    - ;
    - і , тобто .
    Відповідно: .

  5. Пункт д): Спростимо вираз: . Область визначення: . Знайдемо нулі чисельника: .
    Проаналізуємо знаки:
    - При (наприклад, ): .
    - При (наприклад, ): чисельник , знаменник .
    - При : чисельник , знаменник .
    Додатні значення: .

Відповідь:

а) ; б) ; в) ; г) ; ґ) ; д) .

Завдання 452

Знаходження недодатних значень функцій

Для кожної функції знайти проміжки , на яких : а) ; б) ; в) ; г) ; ґ) ; д) .

Розв’язання

  1. а) Знайдемо нуль: . Функція зростає, тому недодатна при .

  2. б) Область визначення: . Корінь завжди , тому функція набуває нуль лише в точці і не може бути від'ємною. Відповідь: .

  3. в) Знайдемо корені: . Це парабола з відкриттям вниз (), тому недодатна між коренями: .

  4. г) Функція кубічна, нуль у точці . При функція додатна, при — від'ємна. Відповідь: .

  5. ґ) Область визначення: . Знайдемо нуль чисельника: . При чисельник від'ємний, знаменник від'ємний дріб додатний. При чисельник додатний, знаменник від'ємний дріб недодатний.

  6. д) Спростимо: . Нулі чисельника та знаменника: і . Перевірка знаків показує, що функція недодатна при .

Відповідь:

а) ; б) ; в) ; г) ; ґ) ; д) .

Завдання 453

Параметричні рівняння з двома коренями

Знайти всі значення параметра , для яких функція має два нулі.

Розв’язання

  1. Коефіцієнти рівняння : , , .

  2. Обчислимо дискримінант: .

  3. Для двох різних коренів потрібно, щоб : .

Відповідь:

.

Завдання 454

Параметричний квадратний рівняння з одним коренем

Знайти всі значення параметра , при яких функція має лише один нуль.

Розв’язання

  1. Запишемо коефіцієнти квадратного тричлена: , , .

  2. Обчислимо дискримінант за формулою :



  3. Прирівняємо дискримінант до нуля: . Помножимо рівняння на , щоб спростити розв'язання: .

  4. Знайдемо корені цього квадратного рівняння за формулою (де ):



Відповідь:

або

Сторінка 92

Завдання 455

Властивості функції

Довести, що набуває лише додатних значень. Визначити область визначення, наявність найменшого та найбільшого значень.

Розв’язання

  1. Оскільки для будь-якого дійсного , то сума . Отже, значення функції завжди додатні ().

  2. Область визначення — це множина всіх дійсних чисел: .

  3. Функція не має найбільшого значення (при , ).

  4. Найменше значення досягається, коли , тобто при . Тоді .

Відповідь:

Функція набуває лише додатних значень; область визначення — ; найбільшого значення немає; найменше значення дорівнює 3.

Завдання 456

Властивості функції

Довести, що набуває лише недодатних значень. Визначити область визначення, наявність найменшого та найбільшого значень.

Розв’язання

  1. Оскільки і , то і . Сума двох недодатних чисел також є недодатною ().

  2. Область визначення — множина всіх дійсних чисел: .

  3. Функція не має найменшого значення (при , ).

  4. Найбільше значення досягається, коли обидва доданки дорівнюють нулю, тобто при . Тоді .

Відповідь:

Функція набуває лише недодатних значень; область визначення — ; найменшого значення немає; найбільше значення дорівнює 0.

Завдання 457

Область визначення кубічної функції

Знайти область визначення функції , якщо її область значень .

Розв’язання

  1. Запишемо умову області значень як нерівність: .

  2. Додамо 8 до всіх частин нерівності: .

  3. Знайдемо кубічний корінь з усіх чисел (функція зростає, тому знак нерівності не зміниться): .

  4. Отримуємо: .

Відповідь:

Область визначення функції — проміжок .

Завдання 458

Побудова графіків функцій

а) ; б) ; в) .

Розв’язання

  1. Варіант а) :
    Область визначення — всі дійсні числа ().
    Якщо , то , отже (парабола, права гілка).
    Якщо , то , отже (парабола, ліва гілка).
    Графік проходить через початок координат . Функція непарна.

  2. Варіант б) :
    Спростимо вираз: , тому .
    Область визначення — .
    Нулі функції: (точка ).
    Перетин з віссю : при , (точка ).
    Графік — «V»-подібна лінія з вершиною в точці .

  3. Варіант в) :
    Область визначення: (оскільки у знаменнику не може бути нуля).
    Функція парна, графік симетричний відносно осі .
    При : (гіпербола в I та IV координатних чвертях, але тут тільки ).
    При : .
    Асимптоти: (вертикальна), (горизонтальна).

Відповідь:

а) Графік складається з двох гілок парабол, що сходяться в точці ; область визначення .
б) Графік — модульна функція з вершиною в ; область визначення .
в) Графік гіперболи, розташованої у I та II координатних чвертях (оскільки завжди додатне); область визначення .

Завдання 459

Практичне завдання про наповнення резервуара

Якщо додавати воду в резервуар з постійною швидкістю, висота води є функцією від часу ().
1. а) Чи залежить швидкість зростання функції від площі основи резервуара? б) У якому випадку (а–в) швидкість зростання найбільша, а в якому — найменша?
2. Зобрази графік для резервуара на малюнку 9.12 (складна форма).

Розв’язання

  1. Розгляд малюнків:
    а) Швидкість подачі води однакова, але нахил графіка () різний для різних резервуарів. Отже, швидкість зростання функції залежить від площі основи резервуара: чим більша площа, тим менший нахил (менша швидкість).
    б) Найбільша швидкість зростання (найкрутіший нахил) у випадку а (вужчий циліндр). Найменша швидкість (найспокійніший нахил) у випадку б (широкий циліндр).

  2. Графік для малюнка 9.12:
    Резервуар складається з трьох частин: широкий низ, середня частина, вузька верхня.
    Графік буде складатися з трьох відрізків прямих ліній:
    - Спочатку повільне зростання (широкий низ).
    - Потім швидше зростання (середня частина).
    - Нарешті, дуже швидке зростання (вузька верхня частина).
    Графік має вигляд ступінчастої функції зростання.

Відповідь:

1. а) Так, швидкість зростання залежить від площі основи резервуара. б) Найбільша швидкість у випадку а, найменша — у випадку б.
2. Графік має три відрізки: спочатку похилий вгору (широкий циліндр), потім крутіший (середній циліндр), і нарешті найкрутіший (вузький циліндр).

Завдання 460

Практичне завдання про калорії

Склянка Coca-Cola містить 108 калорій.
Треба знайти час, за який відпрацювати ці калорії трьома способами:
а) прасування білизни стоячи (3,6 кал/год/кг);
б) прополки городу руками (5 кал/год/кг);
в) чистки килимів пилососом (2,9 кал/год/кг).
Примітка: У умові не вказано масу тіла учня. Для розв'язання візьмемо середню масу підлітка 9 класу — наприклад, .

Розв’язання

  1. Визначимо параметри:
    Калорії для спалення .
    Припустимо маса тіла .

  2. Варіант а) Прасування білизни ():
    Швидкість спалення: .
    Час: .
    Переведемо в хвилини: .

  3. Варіант б) Прополка городу ():
    Швидкість спалення: .
    Час: .
    Переведемо в хвилини: .

  4. Варіант в) Чистка килимів ():
    Швидкість спалення: .
    Час: .
    Переведемо в хвилини: .

Відповідь:

(при масі тіла 50 кг):
а) Прасування білизни: 36 хвилин.
б) Прополка городу: 26 хвилин.
в) Чистка килимів: 45 хвилин.

Сторінка 93

Завдання 461

Розв'язування рівнянь

а) ; б) ; в) ; г) ; ґ) .

Розв’язання

  1. Рівняння а) . Дискримінант . Корені: , .

  2. Рівняння б) . Дискримінант . Один корінь: .

  3. Рівняння в) . Дискримінант . Корені: , .

  4. Рівняння г) . Оскільки добуток дорівнює нулю, то або , або . Перший випадок дає (перевірка: — підходить). Другий: (перевірка: — підходить).

  5. Рівняння ґ) . Аналогічно, або , або . Перший випадок: (перевірка: — не підходить). Другий: (перевірка: — підходить).

Відповідь:

а) ; б) ; в) ; г) ; ґ) .

Завдання 462

Запис чисел у стандартному вигляді

а) ; б) ; в) ; г) ; ґ) ; д) ; е) ; є) .

Розв’язання

  1. а) .

  2. б) .

  3. в) .

  4. г) .

  5. ґ) .

  6. д) .

  7. е) .

  8. є) .

Відповідь:

а) ; б) ; в) ; г) ; ґ) ; д) ; е) ; є) .

Наприклад: