Matematyka
Średni — liceum i technikum
Zakres materiału: podstawowy i rozszerzenie
Nierówności kwadratowe
Szukamy argumentów, dla których trójmian ma właściwy znak. Wykres paraboli i postać iloczynowa opisują tę samą informację. O znaku decydują kierunek ramion, liczba pierwiastków i ich krotność; o dołączeniu końców — znak ostry lub nieostry.
Najważniejsze w skrócie
- Przy≤ lub≥ rozpatrz także miejsca zerowe.
- Nie przenoś mechanicznie reguły dwóch pierwiastków na deltę 0 lub ujemną.
Co warto wiedzieć na początek
Przydatne pojęcia i umiejętności
- Pierwiastki trójmianu i przedziały.
Po tej lekcji
- Znak między pierwiastkami i poza nimi
- Jedno miejsce zerowe lub żadne
Znak między pierwiastkami i poza nimi
Dla a>0 i dwóch pierwiastków x1<x2 iloczyn a(x−x1)(x−x2) jest dodatni poza nimi, ujemny wewnątrz. Dla a <0 znaki się odwracają. Samo hasło „między pierwiastkami” nie wystarcza: trzeba znać znak a i żądaną nierówność.
Przy≤ lub≥ rozpatrz także miejsca zerowe.
W pierwiastkach wartość wynosi 0, więc spełnia nierówność nieostrą.
Kiedy stosujemy: Założenie dwóch różnych pierwiastków wymaga Δ>0.
Przykłady zastosowania
- (x−1)(x−3)≤0 daje[1; 3].
Źródła: [1].
Jedno miejsce zerowe lub żadne
Dla Δ<0 trójmian zachowuje znak a dla każdego rzeczywistego x. Dla Δ=0 postać a(x−p)2 ma znak a poza p, a w p jest zerem. Dlatego dodatni kwadrat może dać wszystkie liczby, jedną liczbę albo zbiór pusty zależnie od porównania z0.
Nie przenoś mechanicznie reguły dwóch pierwiastków na deltę 0 lub ujemną.
Parabola może nie przecinać osi albo tylko jej dotykać.
Kiedy stosujemy: Rozwiązania zapisuj w R.
Przykłady zastosowania
- (x+2)2<0 nie ma rozwiązań.
Źródła: [1].
Omówione przykłady krok po kroku
1. Dodatni trójmian
Zakres: Podstawowy
Pytanie lub sytuacja: Rozwiąż x2−4x+3>0.
Jak podejść do zadania: Znajdź pierwiastki i znak ramion.
- (x−1)(x−3)>0.
- a=1>0, więc dodatnio jest poza pierwiastkami.
- Końce wyłączam.
Odpowiedź: (−∞;1)∪(3;+∞).
Sprawdzenie i interpretacja: x=0 daje 3>0, x=2 daje −1.
2. Nierówność nieostra
Zakres: Podstawowy
Pytanie lub sytuacja: Rozwiąż x2−4x+3≤0.
Jak podejść do zadania: Wybierz obszar niedodatni.
- Pierwiastki to 1 i3.
- Wewnątrz wartość jest ujemna.
- Oba końce dają 0 i są dozwolone.
Odpowiedź: [1;3].
Sprawdzenie i interpretacja: Dla x=2 wartość −1; na końcach 0.
3. Brak przecięcia osi
Zakres: Podstawowy
Pytanie lub sytuacja: Rozwiąż x2+1>0.
Jak podejść do zadania: Użyj nieujemności kwadratu.
- x2≥0.
- Po dodaniu 1 wynik jest≥1.
- Każde x spełnia>0.
Odpowiedź: R.
Sprawdzenie i interpretacja: Także x=0 daje 1>0.
4. Ramiona w dół
Zakres: Rozszerzenie
Pytanie lub sytuacja: Rozwiąż−x2+4x−3≥0.
Jak podejść do zadania: Pomnóż przez −1 ze zmianą zwrotu.
- x2−4x+3≤0.
- Pierwiastki 1 i3 ograniczają obszar niedodatni nowego trójmianu.
- Włączam końce.
Odpowiedź: [1;3].
Sprawdzenie i interpretacja: W pierwotnym zapisie dla x=2 mamy 1≥0.
5. Wyłączony podwójny pierwiastek
Zakres: Rozszerzenie
Pytanie lub sytuacja: Rozwiąż(x−2)2>0.
Jak podejść do zadania: Kwadrat jest dodatni poza swoim zerem.
- Zeruje się tylko dla x=2.
- Dla każdego innego x jest dodatni.
- Ostra nierówność wyklucza 2.
Odpowiedź: R∖{2}.
Sprawdzenie i interpretacja: x=2 daje 0, a x=1 daje 1.
6. Kwadrat mniejszy od zera
Zakres: Rozszerzenie
Pytanie lub sytuacja: Rozwiąż(x+2)2<0.
Jak podejść do zadania: Sprawdź znak kwadratu bez rozwijania.
- Kwadrat rzeczywistej liczby jest≥0.
- Nawet dla x=−2 otrzymujemy 0, nie liczbę ujemną.
- Nie ma dopuszczalnego x.
Odpowiedź: Zbiór pusty.
Sprawdzenie i interpretacja: Dla wariantu≤0 rozwiązaniem byłoby tylko{−2}.
Typowe błędy i poprawne rozumowanie
Błędne rozumowanie: Przy>0 włączam pierwiastki.
Dlaczego to błąd: W pierwiastkach wynik jest 0.
Poprawnie: Przy ostrym znaku je wyłącz.
Błędne rozumowanie: Przy a <0 znaki są takie same jak przy a>0.
Dlaczego to błąd: Ujemny czynnik odwraca znak.
Poprawnie: Sprawdź kierunek ramion lub pomnóż nierówność przez −1.
Podsumowanie — zapamiętaj
- W pierwiastkach wartość wynosi 0, więc spełnia nierówność nieostrą.
- Parabola może nie przecinać osi albo tylko jej dotykać.
Sprawdź wiedzę w ćwiczeniach
Źródła i dalsza nauka
Data sprawdzenia materiału: 23.10.2026.
- CKE — równanie i funkcja kwadratowa
Zakres źródła: Rozdział 7, strony 7–8; delta, pierwiastki, postacie i wzory Viète’a
