KURS MATURALNY

Funkcja liniowa – co oznacza a i b?

Tego się dowiesz!

Funkcja liniowa: co oznacza a i b?

Każda funkcja liniowa ma wzór y = ax + b. Dwie litery, a i b, mówią o niej wszystko: jak bardzo i w którą stronę prosta jest nachylona oraz gdzie przecina oś y. Jeśli zrozumiesz, co oznaczają, będziesz w stanie narysować wykres bez tabelki, odczytać wzór z rysunku i rozwiązać większość zadań z funkcji liniowej. W tym wpisie wyjaśniam obie liczby krok po kroku, z rysunkami i przykładami.

1Wzór funkcji liniowej

Wzór
y =ax +b

a to współczynnik kierunkowy, czyli liczba stojąca przy x. b to wyraz wolny, czyli liczba stojąca samotnie, bez x. W całym wpisie a jest pomarańczowe, a b miętowe.

Żeby odczytać a i b, patrzysz, co stoi przy x, a co osobno. Znak należy do liczby: jeśli przed liczbą jest minus, to ta liczba jest ujemna.

WzórabKomentarz
y = 3x + 535zwykły zapis
y = −2x + 1−21minus należy do a
y = x − 41−4samo x to 1 · x
y = −x−10−x to −1 · x, brak liczby to b = 0
y = 707brak x, więc a = 0
y = 2 − 5x−52inna kolejność
y = 12x − 3412−34ułamki też mogą być
y = x3 + 2132x3 to 13x
Uwaga na częsty błądW zapisie y = 2 − 5x pierwsza liczba to b, a nie a. Współczynnik a to zawsze liczba przy x razem ze znakiem przed nią, niezależnie od kolejności. Tu a = −5, b = 2.

2Co oznacza b: punkt przecięcia z osią y

Zapamiętaj
wykres przecina oś y w punkcie(0, b)

Dlaczego? Każdy punkt na osi y ma pierwszą współrzędną równą 0. Wstawiamy więc x = 0 do wzoru: y = a · 0 + b = b. Niezależnie od tego, ile wynosi a, przy x = 0 zawsze zostaje samo b.

Na rysunku są trzy proste o tym samym a = 1 i różnych b. Wszystkie są tak samo nachylone, różnią się tylko wysokością. Zmiana b przesuwa prostą w górę albo w dół, nie obracając jej.

−6−4−2246−6−4−22460xy(0, 3)(0, −2)y = x + 3y = xy = x − 2
FunkcjabPrzecina oś y w punkcie
y = 2x + 44(0, 4)
y = −3x − 1−1(0, −1)
y = 5x0(0, 0), czyli początek układu
y = −x + 1212(0, 12)
Uwaga na częsty błądb to nie jest miejsce zerowe. Miejsce zerowe to punkt przecięcia z osią x, a b mówi o przecięciu z osią y. Dla y = 2x + 4 punkt na osi y to (0, 4), a miejsce zerowe to x = −2.

3Co oznacza a: nachylenie prostej

Zapamiętaj
gdy x rośnie o 1, y zmienia się oa

Współczynnik a mówi, jak szybko rosną albo maleją wartości funkcji. Weźmy y = 2x + 1 i policzmy kilka wartości: dla x = 0 mamy y = 1, dla x = 1 mamy y = 3, dla x = 2 mamy y = 5. Każdy krok o 1 w prawo podnosi wykres o 2, czyli dokładnie o a.

−224−22460xy+2+2+1+1

Pomarańczowa strzałka to krok o 1 w prawo, miętowa to zmiana y o a = 2. Taki schodek wygląda tak samo w każdym miejscu prostej, dlatego wykres funkcji liniowej jest prostą, a nie krzywą.

Znak a: rośnie czy maleje

Na rysunku są proste o tym samym b = 1 i różnych a. Wszystkie przechodzą przez punkt (0, 1), ale każda jest inaczej nachylona.

−4−224−4−22460xy(0, 1)a = 2a = ½a = 0a = −1
Współczynnik aFunkcja jestWykres
a > 0rosnącaidąc w prawo, wznosi się
a < 0malejącaidąc w prawo, opada
a = 0stałapozioma prosta y = b

Wielkość a: jak stroma jest prosta

Im większa jest liczba a bez znaku (czyli jej wartość bezwzględna), tym bardziej stroma prosta. Prosta z a = 2 jest bardziej stroma niż z a = ½, a prosta z a = −5 jest bardziej stroma niż z a = −1. Gdy a jest bliskie zera, prosta jest prawie pozioma.

4a jako zmiana y podzielona przez zmianę x

Gdy znasz dwa punkty prostej, a obliczysz bez wzoru funkcji. Wystarczy sprawdzić, o ile zmienił się y i o ile zmienił się x, a potem podzielić te liczby.

Wzór
a=y2 − y1x2 − x1=zmiana yzmiana x
Treść zadaniaProsta przechodzi przez punkty P = (1, 2) i Q = (4, 8). Oblicz współczynnik a.

Zmiana y: 8 − 2 = 6. Zmiana x: 4 − 1 = 3. Zatem a = 63 = 2. Gdy x rośnie o 3, y rośnie o 6, czyli na każdy krok o 1 przypada wzrost o 2.

−2246−22468100xyPQ+3+6
Uwaga na częsty błądOdejmuj w tej samej kolejności na górze i na dole: jeśli na górze jest y z punktu Q minus y z punktu P, to na dole też x z Q minus x z P. Pomieszanie kolejności zmienia znak wyniku.

5a jako tangens kąta nachylenia

Kąt nachylenia prostej to kąt α między prostą a dodatnią częścią osi x. Współczynnik a jest równy tangensowi tego kąta: a = tg α. To zależność, która często pojawia się na maturze.

−4−224−22460xyy = x + 1α = 45°
aKąt nachylenia αDlaczego
145°tg 45° = 1
360°tg 60° = 3
3330°tg 30° = 33
00°prosta pozioma
−1135°tg 135° = −1, prosta malejąca

Dla prostej rosnącej kąt jest ostry (mniejszy niż 90°), a dla malejącej rozwarty (większy niż 90°).

6Proste równoległe i prostopadłe

Dwie proste są równoległe, gdy mają ten sam współczynnik a, bo są tak samo nachylone. Na przykład y = 3x + 1 i y = 3x − 5 są równoległe. Dwie proste są prostopadłe, gdy iloczyn ich współczynników wynosi −1, czyli a₁ · a₂ = −1. Na przykład y = 2x + 1 i y = −½x + 3 są prostopadłe, bo 2 · (−½) = −1.

−4−2246−4−22460xyy = 2x + 1y = −½x + 3

Żeby znaleźć współczynnik prostej prostopadłej, odwróć ułamek i zmień znak. Do a = 2 prostopadłe jest −½, do a = −⅔ prostopadłe jest ³⁄₂.

7Odczytywanie a i b z wykresu

Treść zadaniaOdczytaj z rysunku współczynniki a i b, a potem zapisz wzór funkcji.
−4−2246−4−2240xy(0, −3)(2, 0)

Krok 1. b odczytujemy z osi y

Prosta przecina oś y w punkcie (0, −3), więc b = −3.

Krok 2. a odczytujemy ze schodka

Z punktu (0, −3) idziemy w prawo do punktu (2, 0), który leży w kratkach. Zmiana x to 2, zmiana y to 3 w górę, więc a = 3/2. Prosta rośnie, więc a jest dodatnie, i to się zgadza.

Odpowiedźa = 32, b = −3, czyli y = 32x − 3
Treść zadaniaOdczytaj a i b z drugiego rysunku.
−2246−22460xy(0, 4)(4, 0)

Prosta przecina oś y w (0, 4), więc b = 4. Idąc od (0, 4) do (4, 0), x rośnie o 4, a y spada o 4. Zatem a = −4/4 = −1. Prosta maleje, więc ujemne a się zgadza.

Odpowiedźa = −1, b = 4, czyli y = −x + 4

8Wyznaczanie a i b z warunków zadania

Treść zadaniaWyznacz wzór funkcji liniowej, której wykres jest równoległy do prostej y = 2x + 5 i przecina oś y w punkcie (0, −3).

Równoległa oznacza to samo a, więc a = 2. Punkt przecięcia z osią y to (0, b), więc b = −3. Nie trzeba nic liczyć, wystarczy wiedzieć, co oznaczają obie liczby.

Odpowiedźy = 2x − 3
Treść zadaniaWyznacz wzór funkcji liniowej o współczynniku kierunkowym 3, której wykres przechodzi przez punkt (2, 5).

Znamy a = 3, więc wzór ma postać y = 3x + b. Punkt (2, 5) leży na prostej, więc wstawiamy x = 2 i y = 5: 5 = 3 · 2 + b, czyli 5 = 6 + b, skąd b = −1.

Odpowiedźy = 3x − 1

9a i b w życiu: taksówka

Za przejazd taksówką płacisz 8 zł opłaty początkowej oraz 3 zł za każdy kilometr. Koszt przejazdu x kilometrów to y = 3x + 8.

LiczbaCo oznacza w zadaniu
a = 3cena za każdy kolejny kilometr: o tyle rośnie koszt, gdy przejedziesz 1 km więcej
b = 8opłata startowa: tyle płacisz, zanim taksówka w ogóle ruszy, czyli dla x = 0

Tak jest w każdym zadaniu tekstowym z funkcją liniową. b to wartość na starcie (przy x = 0), a a to stała zmiana na jednostkę. Przy abonamencie telefonicznym b to stała opłata miesięczna, a a to cena za minutę. Przy napełnianiu wanny b to woda na początku, a a to liczba litrów przybywająca w minutę.

10Najczęstsze błędy

Pierwszy błąd to mylenie a z b, gdy wzór jest zapisany w innej kolejności, jak y = 4 − 3x. Drugi to zgubienie znaku: w y = −2x + 1 współczynnik a to −2, a nie 2. Trzeci to przekonanie, że b to miejsce zerowe, choć b mówi o przecięciu z osią y. Czwarty to odejmowanie w różnej kolejności przy liczeniu a z dwóch punktów. Piąty dotyczy samego x i samego −x: współczynnik wynosi wtedy 1 albo −1, a nie 0.

11Sprawdź się

Odpowiedz samodzielnie, a potem kliknij, żeby zobaczyć rozwiązanie.

1. Podaj a i b dla y = −4x + 7.

a = −4, b = 7

−4−224−4−224680xy(0, 7)
2. Podaj a i b dla y = 6 − x.

a = −1, b = 6

−4−224−4−224680xy(0, 6)
3. W którym punkcie wykres y = 3x − 2 przecina oś y?

(0, −2)

−4−224−4−224680xy(0, −2)
4. Czy funkcja y = −13x + 2 jest rosnąca czy malejąca?

malejąca, bo a = −13 < 0

−4−224−4−224680xy(0, 2)
5. Oblicz a dla prostej przez (0, 1) i (2, 7).

a = (7 − 1) : (2 − 0) = 3

−4−224−4−224680xy(0, 1)
6. Podaj wzór prostej równoległej do y = −2x + 3, przecinającej oś y w (0, 4).

y = −2x + 4

−4−224−4−224680xy(0, 4)
Facebook
Pinterest
Twitter
LinkedIn

KURS MATURALNY

Uczysz się do matury z matematyki?

Jeśli ten wpis Ci pomógł, ale masz w głowie:

„okej, ten temat ogarniam… ale co z całą resztą?”

to właśnie po to stworzyłam mój kurs maturalny.

Nie musisz skakać po przypadkowych filmach, wpisach i zadaniach ani zastanawiać się, czego uczyć się najpierw.

W kursie przechodzimy przez wszystko krok po kroku:

Najpierw Narzędziownia – czyli podstawy, na których najczęściej wykładają się zadania: ułamki, potęgi, pierwiastki, procenty, logarytmy i inne rzeczy, które „niby były”, ale jakoś nie chcą zostać w głowie.

Potem zadania maturalne – dział po dziale, dokładnie w takim stylu, jaki spotkasz na maturze.

Na końcu arkusze CKE – żebyś nie tylko znał/a teorię, ale umiał/a faktycznie usiąść do arkusza i liczyć.

Ty liczysz. Ja pilnuję, żeby to miało kolejność. 😎

Schemat jest prosty i brutalnie skuteczny:

zrozumienie → praktyka → powtórka → utrwalenie.

Zaczynasz od zera

3–4 miesiące

Masz już podstawy

4–6 tygodni