Dział MAT.M.5Zadania optymalizacyjne z funkcją kwadratową

Zadania optymalizacyjne z funkcją kwadratową

Matura

Zadania optymalizacyjne z funkcją kwadratową prawie zawsze sprowadzają się do zbudowania wzoru i znalezienia wierzchołka paraboli. Najtrudniejszy moment to nie liczenie, tylko poprawne wybranie zmiennej i dziedziny z treści zadania.

⏱ ~20 min

Co CKE najczęściej sprawdza?

W zadaniach optymalizacyjnych CKE sprawdza, czy umiesz zamienić tekst na funkcję. Potem zwykle wystarczy wierzchołek paraboli.

Typowe pytania:

  • dla jakiej wartości x pole jest największe,
  • kiedy koszt jest najmniejszy,
  • jakie wymiary dają największe pole,
  • jaka cena daje największy zysk,
  • dla jakiego parametru funkcja osiąga ekstremum.

Poziom: matura + rozszerzenie. Na podstawie pojawia się prosta optymalizacja funkcją kwadratową, a na rozszerzeniu zadania mogą być bardziej tekstowe albo połączone z geometrią.

Schemat rozwiązania zadania

  1. Wybierz zmienną, zwykle x.
  2. Zapisz warunki z treści zadania.
  3. Zbuduj funkcję kwadratową, np. P(x), K(x), Z(x).
  4. Ustal dziedzinę z treści, np. x>0, x<20, x∈[0,10].
  5. Znajdź wierzchołek:

p=−b/(2a)

  1. Sprawdź, czy p należy do dziedziny.
  2. Jeśli p nie należy do dziedziny, sprawdź końce przedziału.
  3. Odpowiedz zdaniem, nie tylko liczbą.

Najważniejsza idea:

  • jeśli a<0, wierzchołek daje maksimum,
  • jeśli a>0, wierzchołek daje minimum.

Przykład

Przykład maturalny — krok po kroku

Prostokąt ma obwód 40 cm. Jakie wymiary powinien mieć, aby jego pole było największe?

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość

Typowe błędy za które tracisz punkty

- Uczeń liczy wierzchołek, ale nie ustala dziedziny wynikającej z treści. - Uczeń podaje tylko x=10, mimo że pytanie dotyczy wymiarów prostokąta.

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość

Mini-checklista przed arkuszem

- Najpierw zmienna, potem wzór. - Szukasz maksimum/minimum?

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość

Kluczowe pojęcia

Optymalizacja

Szukanie największej albo najmniejszej możliwej wartości w zadaniu.

🔒 Zaloguj się, aby zobaczyć całość
Źródła:MEN Podstawa programowa 2018: Matematyka PPCKE Informator maturalny: matematyka PPCKE arkusze maturalne — matematyka PPZPE: Matematyka