1. Určete definiční obor funkce \( f(x) = \frac{2x + 3}{x – 5} \) a načrtněte její graf.
Řešení příkladu:
Funkce je definována všude, kde jmenovatel není nulový.
Určíme nulové body jmenovatele: \( x – 5 = 0 \Rightarrow x = 5 \)
Definiční obor: \( D(f) = \mathbb{R} \setminus \{5\} \)
Asymptota: svislá asymptota je v bodě \( x = 5 \), protože v tomto bodě funkce není definována.
Funkce má předpis \( y = \frac{2x + 3}{x – 5} \). Pro načrtnutí grafu určíme pár bodů:
Např.:
\( f(0) = \frac{2 \cdot 0 + 3}{0 – 5} = \frac{3}{-5} = -0{,}6 \)
\( f(1) = \frac{2 + 3}{1 – 5} = \frac{5}{-4} = -1{,}25 \)
\( f(6) = \frac{12 + 3}{6 – 5} = \frac{15}{1} = 15 \)
Funkce má horizontální asymptotu \( y = 2 \), protože podíl hlavních koeficientů je \( \frac{2}{1} \)
Na základě bodů a asymptot načrtneme graf funkce.
2. Určete, pro která \( x \) platí: \( \frac{3x – 1}{x + 2} > 1 \)
Řešení příkladu:
Nejprve určíme definiční obor: \( x + 2 \ne 0 \Rightarrow x \ne -2 \)
Řešíme nerovnici: \( \frac{3x – 1}{x + 2} > 1 \)
Převedeme na společného jmenovatele: \( \frac{3x – 1}{x + 2} – 1 > 0 \Rightarrow \frac{3x – 1 – (x + 2)}{x + 2} > 0 \)
Spočítáme čitatel: \( 3x – 1 – x – 2 = 2x – 3 \)
Nerovnice: \( \frac{2x – 3}{x + 2} > 0 \)
Určíme nulové body čitatele a jmenovatele:
\( 2x – 3 = 0 \Rightarrow x = \frac{3}{2} \)
\( x + 2 = 0 \Rightarrow x = -2 \)
Určíme intervaly: \( (-\infty, -2), (-2, \frac{3}{2}), (\frac{3}{2}, \infty) \)
Otestujeme znaménka v intervalech:
- Pro \( x = -3 \): \( \frac{2 \cdot (-3) – 3}{-3 + 2} = \frac{-6 – 3}{-1} = \frac{-9}{-1} = 9 > 0 \)
- Pro \( x = 0 \): \( \frac{-3}{2} = -1{,}5 < 0 \)
- Pro \( x = 2 \): \( \frac{1}{4} > 0 \)
Řešení: \( x \in (-\infty, -2) \cup \left(\frac{3}{2}, \infty \right) \)
3. Určete průsečíky grafu funkce \( f(x) = \frac{x + 4}{2x – 1} \) s osami souřadnic.
Řešení příkladu:
Definiční obor: \( 2x – 1 \ne 0 \Rightarrow x \ne \frac{1}{2} \)
Průsečík s osou \( y \): Dosadíme \( x = 0 \):
\( f(0) = \frac{0 + 4}{-1} = -4 \Rightarrow (0, -4) \)
Průsečík s osou \( x \): \( \frac{x + 4}{2x – 1} = 0 \Rightarrow x + 4 = 0 \Rightarrow x = -4 \Rightarrow (-4, 0) \)
Odpověď: Průsečíky jsou \( (0, -4) \) a \( (-4, 0) \)
4. Určete asymptoty a nulové body funkce \( f(x) = \frac{5 – x}{x + 3} \)
Řešení příkladu:
Svislá asymptota: jmenovatel nesmí být 0: \( x + 3 = 0 \Rightarrow x = -3 \)
Horizontální asymptota: stupeň čitatele i jmenovatele je 1, proto:
Podíl hlavních koeficientů: \( \frac{-1}{1} = -1 \Rightarrow y = -1 \)
Nulový bod: \( 5 – x = 0 \Rightarrow x = 5 \Rightarrow (5, 0) \)
5. Určete intervaly monotónnosti funkce \( f(x) = \frac{2x}{x + 1} \)
Řešení příkladu:
Definiční obor: \( x \ne -1 \)
Odvodíme funkci: Použijeme derivaci lomené funkce:
\( f'(x) = \frac{(2)(x + 1) – (2x)(1)}{(x + 1)^2} = \frac{2x + 2 – 2x}{(x + 1)^2} = \frac{2}{(x + 1)^2} \)
Derivace je vždy kladná (jmenovatel kladný kromě bodu -1, kde není definována).
Funkce je tedy rostoucí na intervalech \( (-\infty, -1) \cup (-1, \infty) \)
6. Vyšetřete průběh funkce \( f(x) = \frac{1}{x – 2} + 1 \)
Řešení příkladu:
Definiční obor: \( x \ne 2 \)
Svislá asymptota: \( x = 2 \)
Horizontální asymptota: \( y = 1 \)
Funkce má tvar posunuté základní funkce \( \frac{1}{x} \), posunuté o 2 doprava a o 1 nahoru.
7. Najděte rovnici tečny ke grafu funkce \( f(x) = \frac{x + 1}{x – 1} \) v bodě \( x = 2 \)
Řešení příkladu:
Nejprve vypočítáme hodnotu funkce: \( f(2) = \frac{3}{1} = 3 \)
Derivace: \( f'(x) = \frac{(1)(x – 1) – (x + 1)(1)}{(x – 1)^2} = \frac{x – 1 – x – 1}{(x – 1)^2} = \frac{-2}{(x – 1)^2} \)
V bodě \( x = 2 \): \( f'(2) = \frac{-2}{1^2} = -2 \)
Tečna: \( y – 3 = -2(x – 2) \Rightarrow y = -2x + 7 \)
8. Určete rovnici funkce, jejíž graf má svislou asymptotu v \( x = 1 \), vodorovnou v \( y = 3 \), a prochází bodem \( (2, 6) \)
Řešení příkladu:
Obecný tvar: \( f(x) = \frac{a}{x – 1} + 3 \)
Dosadíme bod \( (2, 6) \): \( 6 = \frac{a}{2 – 1} + 3 \Rightarrow 6 = a + 3 \Rightarrow a = 3 \)
Rovnice: \( f(x) = \frac{3}{x – 1} + 3 \)
9. Určete hodnotu parametru \( a \), aby funkce \( f(x) = \frac{ax + 1}{x + 2} \) měla v bodě \( x = 1 \) hodnotu 2.
Řešení příkladu:
Dosadíme \( x = 1 \) a \( f(1) = 2 \): \( \frac{a \cdot 1 + 1}{1 + 2} = 2 \Rightarrow \frac{a + 1}{3} = 2 \Rightarrow a + 1 = 6 \Rightarrow a = 5 \)
10. Zjistěte, zda funkce \( f(x) = \frac{x^2 – 4}{x – 2} \) je lineární lomená.
Řešení příkladu:
Spočítáme: \( \frac{x^2 – 4}{x – 2} = \frac{(x – 2)(x + 2)}{x – 2} \)
Pro \( x \ne 2 \): \( f(x) = x + 2 \), což je lineární funkce
Nicméně, funkce není definována v bodě \( x = 2 \), kde má nespojitost
Funkce tedy není striktně lomená, protože se zkrátí na lineární mimo bod, kde není definována
11. Určete definiční obor funkce \( f(x) = \frac{2x + 5}{x^2 – 9} \) a určete její nulové body.
Řešení příkladu:
Definiční obor určíme tak, že jmenovatel nesmí být roven nule:
\( x^2 – 9 \neq 0 \Rightarrow x^2 \neq 9 \Rightarrow x \neq \pm3 \)
Definiční obor je tedy: \( \mathbb{D}_f = \mathbb{R} \setminus \{-3, 3\} \)
Nulové body hledáme tak, že funkci položíme rovnu nule:
\( \frac{2x + 5}{x^2 – 9} = 0 \Rightarrow 2x + 5 = 0 \Rightarrow x = -\frac{5}{2} \)
Protože \( -\frac{5}{2} \notin \{-3, 3\} \), je to platné řešení.
12. Najděte předpis lineární lomené funkce, která má pól v bodě \( x = 1 \), nulový bod v \( x = -2 \) a pro \( x = 0 \) má hodnotu \( f(0) = -1 \).
Řešení příkladu:
Obecný tvar funkce je: \( f(x) = \frac{a(x + 2)}{x – 1} \), protože má nulový bod v \( x = -2 \) a pól v \( x = 1 \).
Dosadíme podmínku: \( f(0) = -1 \Rightarrow \frac{a(0 + 2)}{0 – 1} = -1 \Rightarrow \frac{2a}{-1} = -1 \Rightarrow a = \frac{1}{2} \)
Hledaná funkce je: \( f(x) = \frac{\frac{1}{2}(x + 2)}{x – 1} \)
13. Určete průsečíky grafu funkce \( f(x) = \frac{3x – 6}{2x + 4} \) s osami souřadnic.
Řešení příkladu:
Průsečík s osou x: \( f(x) = 0 \Rightarrow 3x – 6 = 0 \Rightarrow x = 2 \)
Průsečík s osou y: \( x = 0 \Rightarrow f(0) = \frac{-6}{4} = -\frac{3}{2} \)
Průsečíky jsou tedy: s osou x v bodě \( [2, 0] \), s osou y v bodě \( [0, -\frac{3}{2}] \)
14. Určete asymptoty funkce \( f(x) = \frac{4x + 1}{x – 2} \)
Řešení příkladu:
Svislá asymptota: \( x – 2 = 0 \Rightarrow x = 2 \)
Šikmá asymptota: Vydělíme čitatele jmenovatelem:
\( \frac{4x + 1}{x – 2} = 4 + \frac{9}{x – 2} \Rightarrow y = 4 \) je šikmá asymptota
15. Zjistěte intervaly, kde je funkce \( f(x) = \frac{2x}{x + 3} \) rostoucí nebo klesající.
Řešení příkladu:
Derivujeme funkci: \( f(x) = \frac{2x}{x + 3} \Rightarrow f'(x) = \frac{2(x + 3) – 2x}{(x + 3)^2} = \frac{6}{(x + 3)^2} \)
Protože jmenovatel je vždy kladný (kromě pólů) a čitatel je 6, je derivace vždy kladná.
Funkce je tedy rostoucí na každém intervalu svého definičního oboru: \( \mathbb{R} \setminus \{-3\} \)
16. Upravte výraz \( \frac{x^2 – 9}{x^2 + x – 6} \) a určete podmínky, za kterých je definován.
Řešení příkladu:
Rozložíme čitatele i jmenovatele:
\( x^2 – 9 = (x – 3)(x + 3),\quad x^2 + x – 6 = (x – 2)(x + 3) \)
\( \frac{(x – 3)(x + 3)}{(x – 2)(x + 3)} = \frac{x – 3}{x – 2} \), ale musíme určit definiční obor:
Jmenovatel nesmí být nula: \( x – 2 \neq 0 \Rightarrow x \neq 2 \), \( x + 3 \neq 0 \Rightarrow x \neq -3 \)
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{-3, 2\} \)
17. Najděte hodnotu parametru \( a \), aby funkce \( f(x) = \frac{ax + 4}{x + 2} \) měla v bodě \( x = 1 \) hodnotu 3.
Řešení příkladu:
Dosadíme do rovnice:
\( f(1) = \frac{a \cdot 1 + 4}{1 + 2} = 3 \Rightarrow \frac{a + 4}{3} = 3 \Rightarrow a + 4 = 9 \Rightarrow a = 5 \)
18. Najděte všechny hodnoty \( x \), pro které platí \( \frac{3x – 2}{x + 1} = 2 \)
Řešení příkladu:
\( \frac{3x – 2}{x + 1} = 2 \Rightarrow 3x – 2 = 2(x + 1) \Rightarrow 3x – 2 = 2x + 2 \Rightarrow x = 4 \)
Zkontrolujeme, zda \( x = 4 \) je v definičním oboru: \( x + 1 \neq 0 \Rightarrow x \neq -1 \Rightarrow \text{OK} \)
19. Vyjádřete funkci \( f(x) = \frac{2x + 3}{x – 4} \) jako součet polynomu a lomeného výrazu se jmenovatelem \( x – 4 \).
Řešení příkladu:
Provedeme dělení: \( \frac{2x + 3}{x – 4} = 2 + \frac{11}{x – 4} \)
Proto: \( f(x) = 2 + \frac{11}{x – 4} \)
20. Upravte výraz \( \frac{x^2 + 2x + 1}{x^2 – 1} \) a určete asymptoty výsledné funkce.
Řešení příkladu:
Rozklad:
Čitatel: \( x^2 + 2x + 1 = (x + 1)^2 \), Jmenovatel: \( x^2 – 1 = (x – 1)(x + 1) \)
Výraz: \( \frac{(x + 1)^2}{(x – 1)(x + 1)} = \frac{x + 1}{x – 1} \) (pro \( x \neq -1 \))
Svislá asymptota: \( x = 1 \)
Šikmá asymptota: \( y = 1 \)
21. Určete průsečíky funkce \( f(x) = \frac{3x – 4}{2x + 1} \) s osami souřadnic.
Řešení příkladu:
Průsečík s osou \( y \): nastavíme \( x = 0 \)
\( f(0) = \frac{3 \cdot 0 – 4}{2 \cdot 0 + 1} = \frac{-4}{1} = -4 \Rightarrow \) Průsečík s osou \( y \) je bod \( [0, -4] \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( x \), pro které \( f(x) = 0 \Rightarrow \frac{3x – 4}{2x + 1} = 0 \)
Lomená funkce je nulová, když čitatel je nula:
\( 3x – 4 = 0 \Rightarrow x = \frac{4}{3} \Rightarrow \) Průsečík s osou \( x \) je bod \( \left[ \frac{4}{3}, 0 \right] \).
22. Určete, pro která \( x \) platí \( \frac{5x – 2}{x + 4} \leq 1 \).
Řešení příkladu:
Nejprve převedeme nerovnici na společný jmenovatel:
\( \frac{5x – 2}{x + 4} \leq 1 \Rightarrow \frac{5x – 2}{x + 4} – 1 \leq 0 \Rightarrow \frac{5x – 2 – (x + 4)}{x + 4} \leq 0 \Rightarrow \frac{4x – 6}{x + 4} \leq 0 \)
Nyní určíme nulové body čitatele a jmenovatele:
\( 4x – 6 = 0 \Rightarrow x = \frac{3}{2}, \quad x + 4 = 0 \Rightarrow x = -4 \)
Označíme intervaly: \( (-\infty, -4), (-4, \frac{3}{2}), (\frac{3}{2}, \infty) \)
Testujeme znaménko ve zlomku na jednotlivých intervalech:
- pro \( x = -5 \): \( \frac{4(-5) – 6}{-5 + 4} = \frac{-26}{-1} = 26 > 0 \)
- pro \( x = 0 \): \( \frac{-6}{4} = -\frac{3}{2} < 0 \)
- pro \( x = 2 \): \( \frac{8 – 6}{6} = \frac{1}{3} > 0 \)
Nerovnice platí tam, kde je zlomek menší nebo roven nule: \( \left\langle -4, \frac{3}{2} \right\rangle \), ale \( x \neq -4 \), protože ve jmenovateli nesmí být nula.
Řešením je: \( x \in (-4, \frac{3}{2}] \)
23. Najděte asymptoty funkce \( f(x) = \frac{4x + 1}{x – 2} \).
Řešení příkladu:
Svislá asymptota je určena nulou jmenovatele:
\( x – 2 = 0 \Rightarrow x = 2 \Rightarrow \) Svislá asymptota je \( x = 2 \).
Šikmá asymptota: provádíme dělení mnohočlenu \( \frac{4x + 1}{x – 2} \)
Dělíme: \( 4x + 1 : x – 2 \)
První člen: \( \frac{4x}{x} = 4 \), vynásobíme: \( 4(x – 2) = 4x – 8 \), odečteme: \( (4x + 1) – (4x – 8) = 9 \)
Výsledek: \( f(x) = 4 + \frac{9}{x – 2} \Rightarrow \) Šikmá asymptota je přímka \( y = 4 \)
24. Vyšetřete monotónnost funkce \( f(x) = \frac{2x + 1}{x + 3} \).
Řešení příkladu:
Najdeme derivaci pomocí podílu dvou funkcí:
\( f(x) = \frac{u(x)}{v(x)} \), kde \( u(x) = 2x + 1, v(x) = x + 3 \)
Platí: \( f'(x) = \frac{u'(x)v(x) – u(x)v'(x)}{v(x)^2} \)
\( f'(x) = \frac{2(x + 3) – (2x + 1)(1)}{(x + 3)^2} = \frac{2x + 6 – 2x – 1}{(x + 3)^2} = \frac{5}{(x + 3)^2} \)
Jelikož jmenovatel je kladný (kromě bodu \( x = -3 \), kde není definována) a čitatel je konstantní kladné číslo, pak:
Derivace je kladná na každém intervalu definičního oboru \( \Rightarrow \) Funkce je rostoucí na \( (-\infty, -3) \cup (-3, \infty) \)
25. Sestrojte graf funkce \( f(x) = \frac{x + 2}{x – 1} \).
Řešení příkladu:
Definiční obor: \( x \neq 1 \)
Svislá asymptota: \( x = 1 \)
Šikmá asymptota: provádíme dělení: \( \frac{x + 2}{x – 1} = 1 + \frac{3}{x – 1} \Rightarrow \) asymptota \( y = 1 \)
Průsečík s osou \( y \): \( x = 0 \Rightarrow f(0) = \frac{2}{-1} = -2 \Rightarrow [0, -2] \)
Průsečík s osou \( x \): \( f(x) = 0 \Rightarrow x + 2 = 0 \Rightarrow x = -2 \Rightarrow [-2, 0] \)
Na základě těchto informací můžeme zakreslit asymptoty, průsečíky a tvar grafu podle klasického vzhledu lomené funkce s jedním nesoudělným jmenovatelem.
26. Najděte všechna reálná čísla \( x \), pro která platí \( \frac{x + 5}{2x – 1} > 3 \).
Řešení příkladu:
Nejprve přeneseme pravou stranu na levou:
\( \frac{x + 5}{2x – 1} – 3 > 0 \Rightarrow \frac{x + 5 – 3(2x – 1)}{2x – 1} > 0 \)
Spočíteme čitatel: \( x + 5 – 6x + 3 = -5x + 8 \)
Získáme nerovnici: \( \frac{-5x + 8}{2x – 1} > 0 \)
Najdeme nulové body čitatele a jmenovatele:
- čitatel: \( -5x + 8 = 0 \Rightarrow x = \frac{8}{5} \)
- jmenovatel: \( 2x – 1 = 0 \Rightarrow x = \frac{1}{2} \)
Rozdělíme reálnou osu na intervaly: \( (-\infty, \frac{1}{2}), (\frac{1}{2}, \frac{8}{5}), (\frac{8}{5}, \infty) \)
Testujeme znaménko výrazu na každém intervalu:
- pro \( x = 0 \): \( \frac{8}{-1} = -8 \Rightarrow \text{záporné} \)
- pro \( x = 1 \): \( \frac{-5 + 8}{2 – 1} = \frac{3}{1} = 3 > 0 \)
- pro \( x = 2 \): \( \frac{-10 + 8}{4 – 1} = \frac{-2}{3} < 0 \)
Nerovnice platí pro interval \( \left( \frac{1}{2}, \frac{8}{5} \right) \)
27. Určete definiční obor funkce \( f(x) = \frac{2x – 7}{x^2 – 9} \).
Řešení příkladu:
Funkce není definovaná tam, kde je jmenovatel roven nule:
\( x^2 – 9 = 0 \Rightarrow x = \pm 3 \)
Definiční obor tedy je všechna reálná čísla kromě těchto hodnot:
\( D(f) = \mathbb{R} \setminus \{ -3, 3 \} \)
28. Najděte inverzní funkci k funkci \( f(x) = \frac{2x + 3}{x – 4} \).
Řešení příkladu:
Začneme rovnicí \( y = \frac{2x + 3}{x – 4} \), cílem je vyjádřit \( x \) pomocí \( y \).
Přepíšeme: \( y = \frac{2x + 3}{x – 4} \Rightarrow y(x – 4) = 2x + 3 \)
Roznásobíme: \( yx – 4y = 2x + 3 \)
Přeneseme členy s \( x \) na jednu stranu: \( yx – 2x = 4y + 3 \Rightarrow x(y – 2) = 4y + 3 \Rightarrow x = \frac{4y + 3}{y – 2} \)
Prohodíme \( x \leftrightarrow y \): \( f^{-1}(x) = \frac{4x + 3}{x – 2} \)
29. Vyšetřete limita funkce \( f(x) = \frac{3x + 2}{x – 5} \) pro \( x \to 5 \).
Řešení příkladu:
Dosadíme do jmenovatele: \( x – 5 \to 0 \Rightarrow \text{v okolí 5} \) funkce diverguje.
Pro \( x \to 5^- \): \( \frac{3x + 2}{x – 5} \to \frac{17}{0^-} = -\infty \)
Pro \( x \to 5^+ \): \( \frac{3x + 2}{x – 5} \to \frac{17}{0^+} = +\infty \)
Limita neexistuje, protože jednostranné limity nejsou stejné.
30. Rozhodněte, zda funkce \( f(x) = \frac{x – 1}{1 – x} \) je sudá, lichá nebo žádná.
Řešení příkladu:
Nejprve zjednodušíme: \( f(x) = \frac{x – 1}{1 – x} = \frac{x – 1}{-(x – 1)} = -1 \), pro \( x \neq 1 \)
Funkce je tedy konstantní rovna \( -1 \) kromě jednoho bodu. Konstantní funkce je sudá, protože:
\( f(-x) = -1 = f(x) \Rightarrow \) funkce je sudá.
31. Určete definiční obor a asymptoty funkce \( f(x) = \frac{5x – 3}{x^2 – 4x + 3} \).
Řešení příkladu:
Nejprve určíme, kde není funkce definována: jmenovatel nesmí být nula.
\( x^2 – 4x + 3 = (x – 1)(x – 3) \Rightarrow x \neq 1, x \neq 3 \)
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{1,3\} \)
Svislé asymptoty v bodech \( x = 1 \) a \( x = 3 \).
Pro horizontální nebo šikmou asymptotu porovnáme stupeň čitatele (1) a jmenovatele (2).
Stupeň čitatele je nižší, proto horizontální asymptota je \( y = 0 \).
Výsledek: definiční obor, svislé asymptoty a horizontální asymptota.
32. Vyřešte nerovnici \( \frac{2x – 1}{x – 2} < -1 \).
Řešení příkladu:
Nejprve převedeme na společného jmenovatele:
\( \frac{2x – 1}{x – 2} + 1 < 0 \Rightarrow \frac{2x - 1 + (x - 2)}{x - 2} < 0 \Rightarrow \frac{3x - 3}{x - 2} < 0 \)
Zjednodušíme: \( \frac{3(x – 1)}{x – 2} < 0 \)
Čitatel je nula pro \( x = 1 \), jmenovatel pro \( x = 2 \).
Intervaly: \( (-\infty,1), (1,2), (2,\infty) \)
Testujeme znaménko:
- pro \( x=0 \): čitatel -3, jmenovatel -2, celkově kladné
- pro \( x=1{,}5 \): čitatel +1{,}5, jmenovatel -0{,}5, celkově záporné
- pro \( x=3 \): čitatel +6, jmenovatel +1, celkově kladné
Nerovnice platí na intervalu \( (1,2) \).
33. Najděte předpis funkce, která má nulový bod v \( x = -3 \), pól v \( x = 2 \) a horizontální asymptotu \( y = 4 \).
Řešení příkladu:
Obecný tvar: \( f(x) = \frac{a(x + 3)}{x – 2} + b \), kde \( b = 4 \).
Proto: \( f(x) = \frac{a(x + 3)}{x – 2} + 4 \).
Horizontální asymptota je \( y = 4 \Rightarrow \) podíl hlavných koeficientů čitatele a jmenovatele se projeví jen v lomeném členu.
Funkce nemá další omezení, takže a je libovolné nenulové reálné číslo.
Například pro \( a = 5 \) dostaneme \( f(x) = \frac{5(x + 3)}{x – 2} + 4 \).
34. Určete inverzní funkci k \( f(x) = \frac{3x – 2}{x + 1} \).
Řešení příkladu:
Začneme rovnicí \( y = \frac{3x – 2}{x + 1} \Rightarrow y(x + 1) = 3x – 2 \).
Roznásobíme: \( yx + y = 3x – 2 \Rightarrow yx – 3x = -y – 2 \Rightarrow x(y – 3) = -y – 2 \Rightarrow x = \frac{-y – 2}{y – 3} \).
Prohodíme proměnné: \( f^{-1}(x) = \frac{-x – 2}{x – 3} \).
Definiční obor původní funkce je \( \mathbb{R} \setminus \{-1\} \), obraz je \( \mathbb{R} \setminus \{3\} \), což odpovídá definičnímu oboru inverzní funkce.
35. Vyšetřete výraz \( f(x) = \frac{x^2 – 4x + 4}{x – 2} \), určete průběh, asymptoty a možnou zjednodušenou verzi.
Řešení příkladu:
Čitatel rozložíme: \( x^2 – 4x + 4 = (x – 2)^2 \).
Funkce: \( \frac{(x – 2)^2}{x – 2} = x – 2 \), pro \( x \neq 2 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{2\} \).
Funkce je lineární s vyděleným bodem, tedy graf je přímka \( y = x – 2 \) bez bodu \( x = 2 \).
Svislá asymptota neexistuje, horizontální ani šikmá také neexistují (graf je přímka).
36. Najděte všechny reálné hodnoty \( x \), pro které platí \( \frac{4x – 5}{x – 3} \geq 2 \).
Řešení příkladu:
Převedeme na společný jmenovatel: \( \frac{4x – 5}{x – 3} – 2 \geq 0 \Rightarrow \frac{4x – 5 – 2(x – 3)}{x – 3} \geq 0 \Rightarrow \frac{4x – 5 – 2x + 6}{x – 3} \geq 0 \Rightarrow \frac{2x + 1}{x – 3} \geq 0 \).
Čitatel je nula pro \( x = -\frac{1}{2} \), jmenovatel pro \( x = 3 \).
Intervaly: \( (-\infty, -\frac{1}{2}), (-\frac{1}{2}, 3), (3, \infty) \).
Testujeme znaménko:
- pro \( x=-1 \): čitatel -1, jmenovatel -4, celkem kladné
- pro \( x=0 \): čitatel +1, jmenovatel -3, celkem záporné
- pro \( x=4 \): čitatel +9, jmenovatel +1, celkem kladné
Řešení: \( x \in (-\infty, -\frac{1}{2}] \cup (3, \infty) \).
37. Najděte šikmou asymptotu funkce \( f(x) = \frac{6x^2 + 3x + 1}{x + 2} \).
Řešení příkladu:
Protože stupeň čitatele (2) je o 1 vyšší než stupeň jmenovatele (1), očekáváme šikmou asymptotu.
Polynomické dělení: \( 6x^2 + 3x + 1 \) děleno \( x + 2 \).
První krok: \( 6x^2 : x = 6x \), násobíme zpět: \( 6x(x + 2) = 6x^2 + 12x \), rozdíl: \( (6x^2 + 3x + 1) – (6x^2 + 12x) = -9x + 1 \).
Dále: \( -9x : x = -9 \), násobíme: \( -9(x + 2) = -9x -18 \), rozdíl: \( (-9x + 1) – (-9x -18) = 19 \).
Výsledek: \( f(x) = 6x – 9 + \frac{19}{x + 2} \).
Šikmá asymptota: \( y = 6x – 9 \).
38. Určete inverzní funkci k \( f(x) = \frac{ax + b}{cx + d} \) obecně, kde \( ad – bc \neq 0 \).
Řešení příkladu:
Začneme s rovnicí \( y = \frac{ax + b}{cx + d} \Rightarrow y(cx + d) = ax + b \Rightarrow cyx + dy = ax + b \).
Přesuneme členy s \( x \): \( cyx – ax = b – dy \Rightarrow x(cy – a) = b – dy \Rightarrow x = \frac{b – dy}{cy – a} \).
Prohodíme \( x \leftrightarrow y \): \( f^{-1}(x) = \frac{b – dx}{cx – a} \).
Zjistíme definiční obor inverzní funkce: \( cx – a \neq 0 \Rightarrow x \neq \frac{a}{c} \), což odpovídá obrazu původní funkce.
39. Určete limita \( \lim_{x \to \infty} \frac{3x – 1}{2x + 5} \) a interpretujte asymptotu.
Řešení příkladu:
Pro limitu pro \( x \to \infty \) vydělíme čitatel i jmenovatel hlavním členem \( x \):
\( \frac{3 – \frac{1}{x}}{2 + \frac{5}{x}} \Rightarrow \) pro \( x \to \infty \) se členy s \( \frac{1}{x} \) a \( \frac{5}{x} \) blíží nule.
Limita je tedy \( \frac{3}{2} \).
To znamená horizontální asymptota \( y = \frac{3}{2} \).
40. Zjistěte průsečíky, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{x^2 + x – 6}{x – 2} \) v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Čitatel rozdělíme: \( x^2 + x – 6 = (x + 3)(x – 2) \).
Funkci zapíšeme jako \( \frac{(x + 3)(x – 2)}{x – 2} = x + 3 \), pro \( x \neq 2 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{2\} \).
Graf je přímka \( y = x + 3 \) bez bodu \( x = 2 \), kde je dělení nulou.
Svislá asymptota neexistuje, horizontální ani šikmá také neexistují.
Průsečík s osou \( y \): pro \( x = 0 \) platí \( y = 3 \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( x + 3 = 0 \Rightarrow x = -3 \).
41. Určete definiční obor, průsečíky s osami, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{3x^2 – 2x + 1}{x – 1} \) v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Definiční obor určíme podle jmenovatele: \( x – 1 \neq 0 \Rightarrow x \neq 1 \), tedy \( D_f = \mathbb{R} \setminus \{1\} \).
Pro lepší pochopení provedeme dělení polynomů: vydělíme \( 3x^2 – 2x + 1 \) polynomem \( x – 1 \).
První krok: \( \frac{3x^2}{x} = 3x \). Vynásobíme: \( 3x(x – 1) = 3x^2 – 3x \). Odečteme:
\( (3x^2 – 2x + 1) – (3x^2 – 3x) = x + 1 \).
Druhý krok: \( \frac{x}{x} = 1 \). Vynásobíme: \( 1 \cdot (x – 1) = x – 1 \). Odečteme:
\( (x + 1) – (x – 1) = 2 \).
Celý podíl je tedy \( 3x + 1 \) se zbytkem 2.
Funkci můžeme tedy vyjádřit jako:
\( f(x) = 3x + 1 + \frac{2}{x – 1} \), \( x \neq 1 \).
Průsečík s osou y najdeme dosazením \( x=0 \):
\( f(0) = \frac{3\cdot 0 – 0 + 1}{0 – 1} = \frac{1}{-1} = -1 \), průsečík je tedy v bodě \( (0, -1) \).
Průsečík s osou x určíme řešením rovnice \( f(x) = 0 \):
\( \frac{3x^2 – 2x + 1}{x – 1} = 0 \Rightarrow 3x^2 – 2x + 1 = 0 \).
Vypočítáme diskriminant:
\( D = (-2)^2 – 4 \cdot 3 \cdot 1 = 4 – 12 = -8 < 0 \), tedy rovnice nemá reálné kořeny.
Funkce nemá průsečíky s osou x.
Svislá asymptota je v bodě, kde jmenovatel nulový, tedy \( x=1 \).
Šikmá asymptota je dána polynomem z dělení, tedy rovnice \( y = 3x + 1 \).
Vodorovná asymptota neexistuje, protože stupeň čitatele je větší než stupeň jmenovatele.
42. Najděte definiční obor, průsečíky s osami a asymptoty funkce \( f(x) = \frac{x^2 + 4x + 3}{x^2 – 1} \).
Řešení příkladu:
Definiční obor stanovíme z podmínky, že jmenovatel není nulový:
\( x^2 – 1 \neq 0 \Rightarrow (x – 1)(x + 1) \neq 0 \Rightarrow x \neq \pm 1 \).
Definiční obor je tedy \( \mathbb{R} \setminus \{-1, 1\} \).
Čitatel rozložíme:
\( x^2 + 4x + 3 = (x + 3)(x + 1) \).
Průsečíky s osou x získáme řešením \( f(x) = 0 \), což je ekvivalentní \( x^2 + 4x + 3 = 0 \).
Řešíme kvadratickou rovnici:
\( D = 16 – 12 = 4 \), kořeny:
\( x_1 = \frac{-4 – 2}{2} = -3, \quad x_2 = \frac{-4 + 2}{2} = -1 \).
Při \( x=-1 \) je však jmenovatel nulový, proto není \( x=-1 \) v definičním oboru a není průsečíkem.
Průsečík s osou x je tedy pouze \( (-3, 0) \).
Průsečík s osou y je při \( x=0 \):
\( f(0) = \frac{0 + 0 + 3}{0 – 1} = \frac{3}{-1} = -3 \), bod \( (0, -3) \).
Svislé asymptoty jsou v bodech, kde jmenovatel je nulový, tedy \( x = -1 \) a \( x = 1 \).
Určíme limitu funkce pro \( x \to \pm \infty \) pro vodorovnou asymptotu:
Protože stupeň čitatele a jmenovatele je stejný, asymptota je poměr koeficientů u \( x^2 \):
\( \lim_{x \to \pm \infty} f(x) = \frac{1}{1} = 1 \), tedy \( y = 1 \) je vodorovná asymptota.
43. Určete definiční obor, průsečíky s osami, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{2x + 3}{x – 1} \) v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Definiční obor určíme podle podmínky, že jmenovatel není nulový:
\( x – 1 \neq 0 \Rightarrow x \neq 1 \), tedy \( D_f = \mathbb{R} \setminus \{1\} \).
Průsečík s osou y najdeme dosazením \( x=0 \):
\( f(0) = \frac{2 \cdot 0 + 3}{0 – 1} = \frac{3}{-1} = -3 \), průsečík v bodě \( (0, -3) \).
Průsečík s osou x získáme řešením rovnice \( f(x) = 0 \):
\( \frac{2x + 3}{x – 1} = 0 \Rightarrow 2x + 3 = 0 \Rightarrow x = -\frac{3}{2} \), průsečík v bodě \( \left(-\frac{3}{2}, 0\right) \).
Svislá asymptota je tam, kde jmenovatel je nulový, tedy v \( x = 1 \).
Pro určení horizontální asymptoty se podíváme na limitu pro \( x \to \pm \infty \):
\( \lim_{x \to \pm \infty} \frac{2x + 3}{x – 1} = \lim_{x \to \pm \infty} \frac{x(2 + \frac{3}{x})}{x(1 – \frac{1}{x})} = \lim_{x \to \pm \infty} \frac{2 + \frac{3}{x}}{1 – \frac{1}{x}} = \frac{2}{1} = 2 \).
Horizontální asymptota je tedy \( y = 2 \).
Funkci můžeme také zapsat pomocí dělení polynomů:
Dělením \( 2x + 3 \) polynomem \( x – 1 \) dostaneme kvocient \( 2 \) a zbytek \( 5 \), protože:
\( 2 \cdot (x – 1) = 2x – 2 \), takže zbytek je \( (2x + 3) – (2x – 2) = 5 \).
Funkce tedy může být zapsána jako \( f(x) = 2 + \frac{5}{x – 1} \), \( x \neq 1 \).
44. Pro funkci \( f(x) = \frac{4x – 5}{2x + 1} \) určete definiční obor, průsečíky s osami a asymptoty.
Řešení příkladu:
Definiční obor: jmenovatel nesmí být nula, tedy
\( 2x + 1 \neq 0 \Rightarrow x \neq -\frac{1}{2} \), tedy \( D_f = \mathbb{R} \setminus \left\{ -\frac{1}{2} \right\} \).
Průsečík s osou y nalezneme dosazením \( x = 0 \):
\( f(0) = \frac{0 – 5}{0 + 1} = \frac{-5}{1} = -5 \), bod \( (0, -5) \).
Průsečík s osou x: řešíme \( f(x) = 0 \):
\( \frac{4x – 5}{2x + 1} = 0 \Rightarrow 4x – 5 = 0 \Rightarrow x = \frac{5}{4} \), průsečík v \( \left(\frac{5}{4}, 0\right) \).
Svislá asymptota je v místě, kde je jmenovatel nulový, tedy \( x = -\frac{1}{2} \).
Horizontální asymptotu určíme limitou pro \( x \to \pm \infty \):
\( \lim_{x \to \pm \infty} \frac{4x – 5}{2x + 1} = \lim_{x \to \pm \infty} \frac{x(4 – \frac{5}{x})}{x(2 + \frac{1}{x})} = \frac{4}{2} = 2 \), asymptota je \( y = 2 \).
Rozepíšeme pomocí dělení polynomů:
Dělíme \( 4x – 5 \) polynomem \( 2x + 1 \).
První krok: \( \frac{4x}{2x} = 2 \), vynásobíme: \( 2 \cdot (2x + 1) = 4x + 2 \).
Zbytek: \( (4x – 5) – (4x + 2) = -7 \).
Funkce tedy lze vyjádřit jako:
\( f(x) = 2 + \frac{-7}{2x + 1} = 2 – \frac{7}{2x + 1} \), \( x \neq -\frac{1}{2} \).
45. Analyzujte funkci \( f(x) = \frac{3x + 4}{x + 2} \): stanovte definiční obor, průsečíky a asymptoty a rozepište funkci v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Definiční obor je daný podmínkou \( x + 2 \neq 0 \Rightarrow x \neq -2 \).
Průsečík s osou y nalezneme dosazením \( x=0 \):
\( f(0) = \frac{0 + 4}{0 + 2} = \frac{4}{2} = 2 \), bod \( (0, 2) \).
Průsečík s osou x řešíme rovnicí:
\( \frac{3x + 4}{x + 2} = 0 \Rightarrow 3x + 4 = 0 \Rightarrow x = -\frac{4}{3} \).
Svislá asymptota je v \( x = -2 \).
Pro horizontální asymptotu počítáme limitu:
\( \lim_{x \to \pm \infty} \frac{3x + 4}{x + 2} = \lim_{x \to \pm \infty} \frac{x(3 + \frac{4}{x})}{x(1 + \frac{2}{x})} = \frac{3}{1} = 3 \), asymptota je \( y = 3 \).
Pro rozpis použijeme dělení:
Dělíme \( 3x + 4 \) polynomem \( x + 2 \).
\( \frac{3x}{x} = 3 \), vynásobíme \( 3(x+2) = 3x + 6 \).
Zbytek: \( (3x + 4) – (3x + 6) = -2 \).
Funkce je tedy:
\( f(x) = 3 + \frac{-2}{x + 2} = 3 – \frac{2}{x + 2} \), \( x \neq -2 \).
46. Určete definiční obor, průsečíky s osami, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{5x – 1}{3x – 4} \) v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Definiční obor určíme podle podmínky, že jmenovatel není nulový:
\( 3x – 4 \neq 0 \Rightarrow x \neq \frac{4}{3} \), tedy \( D_f = \mathbb{R} \setminus \left\{ \frac{4}{3} \right\} \).
Průsečík s osou \( y \) získáme dosazením \( x=0 \):
\( f(0) = \frac{5\cdot 0 – 1}{3\cdot 0 – 4} = \frac{-1}{-4} = \frac{1}{4} \), průsečík je v bodě \( (0, \frac{1}{4}) \).
Průsečík s osou \( x \) hledáme řešením rovnice \( f(x) = 0 \):
\( \frac{5x – 1}{3x – 4} = 0 \Rightarrow 5x – 1 = 0 \Rightarrow x = \frac{1}{5} \), průsečík v bodě \( \left( \frac{1}{5}, 0 \right) \).
Svislá asymptota je tam, kde je jmenovatel nulový, tedy v \( x = \frac{4}{3} \).
Horizontální asymptotu určíme limitem pro \( x \to \pm \infty \):
\( \lim_{x \to \pm \infty} \frac{5x – 1}{3x – 4} = \lim_{x \to \pm \infty} \frac{x(5 – \frac{1}{x})}{x(3 – \frac{4}{x})} = \frac{5}{3} \), asymptota je \( y = \frac{5}{3} \).
Rozepišme funkci pomocí dělení polynomů:
Dělíme \( 5x – 1 \) polynomem \( 3x – 4 \).
První krok: \( \frac{5x}{3x} = \frac{5}{3} \), vynásobíme \( \frac{5}{3} \cdot (3x – 4) = 5x – \frac{20}{3} \).
Zbytek je tedy: \( (5x – 1) – \left(5x – \frac{20}{3}\right) = -1 + \frac{20}{3} = \frac{17}{3} \).
Funkce můžeme zapsat jako:
\( f(x) = \frac{5}{3} + \frac{\frac{17}{3}}{3x – 4} = \frac{5}{3} + \frac{17}{3(3x – 4)} \), pro \( x \neq \frac{4}{3} \).
47. Zjistěte průsečíky, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{2x^2 + 3x – 2}{x + 1} \) v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Definiční obor: jmenovatel \( x + 1 \neq 0 \Rightarrow x \neq -1 \).
Pro průsečíky s osou \( y \) dosadíme \( x=0 \):
\( f(0) = \frac{0 + 0 – 2}{0 + 1} = \frac{-2}{1} = -2 \), průsečík v bodě \( (0, -2) \).
Průsečík s osou \( x \) získáme řešením rovnice \( f(x) = 0 \), tedy čitatel rovný nule:
\( 2x^2 + 3x – 2 = 0 \).
Řešíme kvadratickou rovnici pomocí diskriminantu:
\( D = 3^2 – 4 \cdot 2 \cdot (-2) = 9 + 16 = 25 \).
Kořeny:
\( x_{1,2} = \frac{-3 \pm 5}{2 \cdot 2} = \frac{-3 \pm 5}{4} \Rightarrow x_1 = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}, x_2 = \frac{-8}{4} = -2 \).
Průsečíky s osou \( x \) jsou tedy v bodech \( \left(\frac{1}{2}, 0\right) \) a \( (-2, 0) \).
Svislá asymptota je v \( x = -1 \) (kde je jmenovatel nulový).
Pro šikmou asymptotu použijeme polynomické dělení:
Dělíme \( 2x^2 + 3x – 2 \) polynomem \( x + 1 \).
První krok: \( \frac{2x^2}{x} = 2x \), vynásobíme \( 2x(x+1) = 2x^2 + 2x \).
Odečteme: \( (2x^2 + 3x – 2) – (2x^2 + 2x) = x – 2 \).
Druhý krok: \( \frac{x}{x} = 1 \), vynásobíme \( 1(x+1) = x + 1 \).
Odečteme: \( (x – 2) – (x + 1) = -3 \).
Zbytek je tedy \( -3 \), kvocient \( 2x + 1 \).
Funkce se dá zapsat jako:
\( f(x) = 2x + 1 + \frac{-3}{x + 1} = 2x + 1 – \frac{3}{x + 1} \), \( x \neq -1 \).
48. Pro funkci \( f(x) = \frac{7x – 3}{2x + 5} \) určete definiční obor, průsečíky, asymptoty a rozepište funkci v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Definiční obor určíme podmínkou \( 2x + 5 \neq 0 \Rightarrow x \neq -\frac{5}{2} \).
Průsečík s osou \( y \): dosadíme \( x=0 \):
\( f(0) = \frac{0 – 3}{0 + 5} = \frac{-3}{5} = -\frac{3}{5} \), bod \( (0, -\frac{3}{5}) \).
Průsečík s osou \( x \) získáme řešením rovnice \( 7x – 3 = 0 \Rightarrow x = \frac{3}{7} \).
Svislá asymptota je v \( x = -\frac{5}{2} \).
Horizontální asymptota je podle limitního poměru koeficientů u nejvyšších mocnin:
\( \lim_{x \to \pm \infty} \frac{7x – 3}{2x + 5} = \frac{7}{2} \), asymptota \( y = \frac{7}{2} \).
Dělením polynomů:
\( \frac{7x – 3}{2x + 5} = ? \)
První krok: \( \frac{7x}{2x} = \frac{7}{2} \), vynásobíme \( \frac{7}{2}(2x + 5) = 7x + \frac{35}{2} \).
Zbytek: \( (7x – 3) – \left(7x + \frac{35}{2}\right) = -3 – \frac{35}{2} = -\frac{6}{2} – \frac{35}{2} = -\frac{41}{2} \).
Funkce tedy je:
\( f(x) = \frac{7}{2} + \frac{-\frac{41}{2}}{2x + 5} = \frac{7}{2} – \frac{41}{2(2x + 5)} \), \( x \neq -\frac{5}{2} \).
49. Určete průsečíky, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{x^2 – 4}{x – 1} \) v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Definiční obor: \( x – 1 \neq 0 \Rightarrow x \neq 1 \).
Průsečík s osou \( y \) je pro \( x=0 \):
\( f(0) = \frac{0 – 4}{0 – 1} = \frac{-4}{-1} = 4 \), bod \( (0,4) \).
Průsečíky s osou \( x \) jsou řešení rovnice čitatele \( x^2 – 4 = 0 \):
\( (x-2)(x+2) = 0 \Rightarrow x=2, x=-2 \), body \( (2,0) \) a \( (-2,0) \).
Svislá asymptota v \( x=1 \).
Pro šikmou asymptotu použijeme dělení polynomů:
Dělíme \( x^2 – 4 \) polynomem \( x – 1 \).
První krok: \( \frac{x^2}{x} = x \), vynásobíme \( x(x-1) = x^2 – x \).
Odečteme: \( (x^2 – 4) – (x^2 – x) = x – 4 \).
Druhý krok: \( \frac{x}{x} = 1 \), vynásobíme \( 1 \cdot (x – 1) = x – 1 \).
Odečteme: \( (x – 4) – (x – 1) = -3 \).
Kvocient je \( x + 1 \), zbytek \(-3\).
Funkce tedy:
\( f(x) = x + 1 + \frac{-3}{x – 1} = x + 1 – \frac{3}{x – 1} \), pro \( x \neq 1 \).
50. Pro funkci \( f(x) = \frac{4x^2 + 2x + 1}{2x + 3} \) určete definiční obor, průsečíky, asymptoty a rozepište funkci v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Definiční obor je omezen jmenovatelem: \( 2x + 3 \neq 0 \Rightarrow x \neq -\frac{3}{2} \).
Průsečík s osou \( y \) pro \( x=0 \):
\( f(0) = \frac{0 + 0 + 1}{0 + 3} = \frac{1}{3} \), bod \( (0, \frac{1}{3}) \).
Průsečík s osou \( x \) získáme řešením \( 4x^2 + 2x + 1 = 0 \).
Diskriminant:
\( D = 2^2 – 4 \cdot 4 \cdot 1 = 4 – 16 = -12 < 0 \), žádné reálné kořeny, tudíž žádné průsečíky s osou \( x \).
Svislá asymptota v \( x = -\frac{3}{2} \).
Pro šikmou asymptotu dělíme \( 4x^2 + 2x + 1 \) polynomem \( 2x + 3 \):
První krok: \( \frac{4x^2}{2x} = 2x \), vynásobíme \( 2x(2x + 3) = 4x^2 + 6x \).
Odečteme: \( (4x^2 + 2x + 1) – (4x^2 + 6x) = -4x + 1 \).
Druhý krok: \( \frac{-4x}{2x} = -2 \), vynásobíme \( -2(2x + 3) = -4x – 6 \).
Odečteme: \( (-4x + 1) – (-4x – 6) = 7 \).
Kvocient: \( 2x – 2 \), zbytek \( 7 \).
Funkce se dá zapsat jako:
\( f(x) = 2x – 2 + \frac{7}{2x + 3} \), \( x \neq -\frac{3}{2} \).
51. Určete definiční obor, průsečíky, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{3x + 5}{x – 1} \) v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Definiční obor: jmenovatel nesmí být nula, tedy \( x – 1 \neq 0 \Rightarrow x \neq 1 \).
Průsečík s osou \( y \) získáme dosazením \( x=0 \):
\( f(0) = \frac{3 \cdot 0 + 5}{0 – 1} = \frac{5}{-1} = -5 \), průsečík v bodě \( (0, -5) \).
Průsečík s osou \( x \) najdeme řešením rovnice čitatele \( 3x + 5 = 0 \):
\( 3x = -5 \Rightarrow x = -\frac{5}{3} \), průsečík v bodě \( \left(-\frac{5}{3}, 0\right) \).
Svislá asymptota vzniká, kde je jmenovatel nula, tedy v \( x = 1 \).
Pro nalezení šikmé asymptoty vydělíme čitatel jmenovatelem:
Vydělení: \(\frac{3x+5}{x-1}\)
Dělíme: \(3x \div x = 3\), vynásobíme \(3(x-1) = 3x – 3\).
Odečteme: \((3x+5) – (3x – 3) = 8\).
Výsledek dělení: \(3 + \frac{8}{x – 1}\).
Funkci lze tedy zapsat jako \( f(x) = 3 + \frac{8}{x – 1} \), \( x \neq 1 \).
52. Určete definiční obor, průsečíky, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{2x – 1}{x + 4} \) v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Definiční obor: \( x + 4 \neq 0 \Rightarrow x \neq -4 \).
Průsečík s osou \( y \):
\( f(0) = \frac{0 – 1}{0 + 4} = \frac{-1}{4} = -\frac{1}{4} \), bod \( (0, -\frac{1}{4}) \).
Průsečík s osou \( x \) je řešení rovnice \( 2x – 1 = 0 \):
\( 2x = 1 \Rightarrow x = \frac{1}{2} \), bod \( \left(\frac{1}{2}, 0\right) \).
Svislá asymptota: \( x = -4 \).
Dělení polynomů \( \frac{2x – 1}{x + 4} \):
\( 2x \div x = 2 \), vynásobíme \( 2(x + 4) = 2x + 8 \).
Odečteme: \( (2x – 1) – (2x + 8) = -9 \).
Funkce: \( f(x) = 2 – \frac{9}{x + 4} \), \( x \neq -4 \).
53. Určete definiční obor, průsečíky, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{x + 7}{2x – 3} \) v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Definiční obor: \( 2x – 3 \neq 0 \Rightarrow x \neq \frac{3}{2} \).
Průsečík s osou \( y \):
\( f(0) = \frac{0 + 7}{0 – 3} = \frac{7}{-3} = -\frac{7}{3} \), bod \( (0, -\frac{7}{3}) \).
Průsečík s osou \( x \):
\( x + 7 = 0 \Rightarrow x = -7 \), bod \( (-7, 0) \).
Svislá asymptota: \( x = \frac{3}{2} \).
Dělení polynomů \( \frac{x + 7}{2x – 3} \):
\( x \div 2x = \frac{1}{2} \), vynásobíme \( \frac{1}{2}(2x – 3) = x – \frac{3}{2} \).
Odečteme: \( (x + 7) – \left(x – \frac{3}{2}\right) = 7 + \frac{3}{2} = \frac{17}{2} \).
Funkce: \( f(x) = \frac{1}{2} + \frac{\frac{17}{2}}{2x – 3} = \frac{1}{2} + \frac{17}{2(2x – 3)} \), \( x \neq \frac{3}{2} \).
54. Určete definiční obor, průsečíky, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{4x – 3}{x + 2} \) v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Definiční obor: \( x + 2 \neq 0 \Rightarrow x \neq -2 \).
Průsečík s osou \( y \):
\( f(0) = \frac{0 – 3}{0 + 2} = \frac{-3}{2} \), bod \( (0, -\frac{3}{2}) \).
Průsečík s osou \( x \):
\( 4x – 3 = 0 \Rightarrow x = \frac{3}{4} \), bod \( \left(\frac{3}{4}, 0\right) \).
Svislá asymptota: \( x = -2 \).
Dělení polynomů \( \frac{4x – 3}{x + 2} \):
\( 4x \div x = 4 \), vynásobíme \( 4(x + 2) = 4x + 8 \).
Odečteme: \( (4x – 3) – (4x + 8) = -11 \).
Funkce: \( f(x) = 4 – \frac{11}{x + 2} \), \( x \neq -2 \).
55. Určete definiční obor, průsečíky, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{5x + 1}{3x – 2} \) v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Definiční obor: \( 3x – 2 \neq 0 \Rightarrow x \neq \frac{2}{3} \).
Průsečík s osou \( y \):
\( f(0) = \frac{0 + 1}{0 – 2} = \frac{1}{-2} = -\frac{1}{2} \), bod \( (0, -\frac{1}{2}) \).
Průsečík s osou \( x \):
\( 5x + 1 = 0 \Rightarrow x = -\frac{1}{5} \), bod \( \left(-\frac{1}{5}, 0\right) \).
Svislá asymptota: \( x = \frac{2}{3} \).
Dělení polynomů \( \frac{5x + 1}{3x – 2} \):
\( 5x \div 3x = \frac{5}{3} \), vynásobíme \( \frac{5}{3}(3x – 2) = 5x – \frac{10}{3} \).
Odečteme: \( (5x + 1) – \left(5x – \frac{10}{3}\right) = 1 + \frac{10}{3} = \frac{13}{3} \).
Funkce: \( f(x) = \frac{5}{3} + \frac{\frac{13}{3}}{3x – 2} = \frac{5}{3} + \frac{13}{3(3x – 2)} \), \( x \neq \frac{2}{3} \).
56. Určete definiční obor, průsečíky, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{6x – 7}{4x + 1} \) v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Definiční obor: \( 4x + 1 \neq 0 \Rightarrow x \neq -\frac{1}{4} \).
Průsečík s osou \( y \):
\( f(0) = \frac{0 – 7}{0 + 1} = \frac{-7}{1} = -7 \), bod \( (0, -7) \).
Průsečík s osou \( x \):
\( 6x – 7 = 0 \Rightarrow x = \frac{7}{6} \), bod \( \left(\frac{7}{6}, 0\right) \).
Svislá asymptota: \( x = -\frac{1}{4} \).
Dělení polynomů \( \frac{6x – 7}{4x + 1} \):
\( 6x \div 4x = \frac{3}{2} \), vynásobíme \( \frac{3}{2}(4x + 1) = 6x + \frac{3}{2} \).
Odečteme: \( (6x – 7) – \left(6x + \frac{3}{2}\right) = -7 – \frac{3}{2} = -\frac{17}{2} \).
Funkce: \( f(x) = \frac{3}{2} – \frac{\frac{17}{2}}{4x + 1} = \frac{3}{2} – \frac{17}{2(4x + 1)} \), \( x \neq -\frac{1}{4} \).
57. Určete definiční obor, průsečíky, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{x – 2}{x + 5} \) v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Definiční obor: \( x + 5 \neq 0 \Rightarrow x \neq -5 \).
Průsečík s osou \( y \):
\( f(0) = \frac{0 – 2}{0 + 5} = \frac{-2}{5} = -\frac{2}{5} \), bod \( (0, -\frac{2}{5}) \).
Průsečík s osou \( x \):
\( x – 2 = 0 \Rightarrow x = 2 \), bod \( (2, 0) \).
Svislá asymptota: \( x = -5 \).
Dělení polynomů \( \frac{x – 2}{x + 5} \):
\( x \div x = 1 \), vynásobíme \( 1 \cdot (x + 5) = x + 5 \).
Odečteme: \( (x – 2) – (x + 5) = -7 \).
Funkce: \( f(x) = 1 – \frac{7}{x + 5} \), \( x \neq -5 \).
58. Zjistěte průsečíky, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{2x^2 + 3x – 5}{x + 1} \) v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Vydělíme polynom: dělení \( 2x^2 + 3x – 5 \) děleno \( x + 1 \).
Dělení: \( 2x^2 : x = 2x \), vynásobíme \( 2x(x + 1) = 2x^2 + 2x \), odečteme od čitatele:
\( (2x^2 + 3x – 5) – (2x^2 + 2x) = x – 5 \).
Dále \( x : x = 1 \), vynásobíme \( 1 \cdot (x + 1) = x + 1 \), odečteme:
\( (x – 5) – (x + 1) = -6 \).
Výsledek dělení: \( 2x + 1 + \frac{-6}{x + 1} \).
Funkce lze tedy vyjádřit jako \( f(x) = 2x + 1 – \frac{6}{x + 1} \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{-1\} \).
Svislá asymptota je \( x = -1 \) (dělitel nulou).
Šikmá asymptota je lineární část dělení: \( y = 2x + 1 \).
Průsečík s osou \( y \): dosadíme \( x=0 \Rightarrow f(0) = \frac{0 + 0 – 5}{0 + 1} = -5 \).
Průsečík s osou \( x \) hledáme řešením \( f(x) = 0 \Rightarrow \frac{2x^2 + 3x – 5}{x + 1} = 0 \Rightarrow 2x^2 + 3x – 5 = 0 \).
Řešíme kvadratickou rovnici: diskriminant \( \Delta = 3^2 – 4 \cdot 2 \cdot (-5) = 9 + 40 = 49 \).
Kořeny: \( x = \frac{-3 \pm 7}{4} \Rightarrow x_1 = 1, x_2 = -\frac{5}{2} \).
Průsečíky s osou \( x \) jsou tedy v \( (1,0) \) a \( \left(-\frac{5}{2}, 0\right) \).
59. Najděte asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{3x^2 – 4x + 1}{x – 2} \).
Řešení příkladu:
Dělíme \( 3x^2 – 4x + 1 \) děleno \( x – 2 \):
\( 3x^2 : x = 3x \), vynásobíme \( 3x(x – 2) = 3x^2 – 6x \), odečteme:
\( (-4x + 1) – (-6x) = 2x + 1 \).
Dále \( 2x : x = 2 \), vynásobíme \( 2(x – 2) = 2x – 4 \), odečteme:
\( (2x + 1) – (2x – 4) = 5 \).
Výsledek dělení: \( 3x + 2 + \frac{5}{x – 2} \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{2\} \).
Svislá asymptota: \( x = 2 \).
Šikmá asymptota: \( y = 3x + 2 \).
Průsečík s osou \( y \): pro \( x = 0 \) platí \( f(0) = \frac{0 – 0 + 1}{-2} = -\frac{1}{2} \).
Průsečík s osou \( x \) hledáme z rovnice \( 3x^2 – 4x + 1 = 0 \).
Diskriminant \( \Delta = (-4)^2 – 4 \cdot 3 \cdot 1 = 16 – 12 = 4 \).
Kořeny: \( x = \frac{4 \pm 2}{6} \Rightarrow x_1 = 1, x_2 = \frac{1}{3} \).
Průsečíky s osou \( x \) jsou v \( (1,0) \) a \( \left(\frac{1}{3}, 0\right) \).
60. Určete asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{x^2 – 9}{x – 3} \).
Řešení příkladu:
Čitatel faktorizujeme: \( x^2 – 9 = (x – 3)(x + 3) \).
Funkce je tedy \( f(x) = \frac{(x – 3)(x + 3)}{x – 3} = x + 3 \), pro \( x \neq 3 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{3\} \).
Svislá asymptota neexistuje, protože faktor \( x-3 \) se vykrátil.
Horizontální ani šikmá asymptota neexistuje, graf je přímka s dírou v \( x=3 \).
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \), \( y=3 \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( x+3=0 \Rightarrow x = -3 \).
61. Najděte asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{4x^2 + 5x – 6}{x + 2} \).
Řešení příkladu:
Dělíme \( 4x^2 + 5x – 6 \) děleno \( x + 2 \):
\( 4x^2 : x = 4x \), vynásobíme \( 4x(x + 2) = 4x^2 + 8x \), odečteme:
\( (5x – 6) – (8x) = -3x – 6 \).
Dále \( -3x : x = -3 \), vynásobíme \( -3(x + 2) = -3x – 6 \), odečteme:
\( (-3x – 6) – (-3x – 6) = 0 \).
Výsledek dělení: \( 4x – 3 \).
Funkce lze tedy zapsat jako \( f(x) = 4x – 3 \), pro \( x \neq -2 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{-2\} \).
Svislá asymptota: \( x = -2 \).
Horizontální ani šikmá asymptota neexistuje, protože je to přímka s dírou.
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \), \( y = \frac{0 + 0 – 6}{2} = -3 \) (po ověření přes původní funkci).
Průsečík s osou \( x \) hledáme z \( 4x^2 + 5x – 6 = 0 \).
Diskriminant: \( \Delta = 25 + 96 = 121 \).
Kořeny: \( x = \frac{-5 \pm 11}{8} \Rightarrow x_1 = \frac{3}{2}, x_2 = -2 \) (x = -2 není v definičním oboru, takže průsečík je jen \( \frac{3}{2} \)).
62. Určete asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{5x^2 – 7x + 2}{x – 1} \).
Řešení příkladu:
Dělení: \( 5x^2 : x = 5x \), vynásobíme \( 5x(x – 1) = 5x^2 – 5x \), odečteme:
\( (-7x + 2) – (-5x) = -2x + 2 \).
Dále \( -2x : x = -2 \), vynásobíme \( -2(x – 1) = -2x + 2 \), odečteme:
\( (-2x + 2) – (-2x + 2) = 0 \).
Výsledek dělení: \( 5x – 2 \).
Funkce lze tedy vyjádřit jako \( f(x) = 5x – 2 \), pro \( x \neq 1 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{1\} \).
Svislá asymptota: \( x = 1 \).
Horizontální ani šikmá asymptota neexistuje.
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \), \( y = \frac{0 – 0 + 2}{-1} = -2 \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( 5x^2 – 7x + 2 = 0 \).
Diskriminant: \( \Delta = (-7)^2 – 4 \cdot 5 \cdot 2 = 49 – 40 = 9 \).
Kořeny: \( x = \frac{7 \pm 3}{10} \Rightarrow x_1 = 1, x_2 = \frac{2}{5} \) (x=1 není v definičním oboru).
63. Najděte asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{2x^2 + 4x + 2}{x + 1} \).
Řešení příkladu:
Dělíme \( 2x^2 + 4x + 2 \) děleno \( x + 1 \):
\( 2x^2 : x = 2x \), vynásobíme \( 2x(x + 1) = 2x^2 + 2x \), odečteme:
\( (4x + 2) – (2x) = 2x + 2 \).
Dále \( 2x : x = 2 \), vynásobíme \( 2(x + 1) = 2x + 2 \), odečteme:
\( (2x + 2) – (2x + 2) = 0 \).
Výsledek dělení: \( 2x + 2 \).
Funkce lze zapsat jako \( f(x) = 2x + 2 \), pro \( x \neq -1 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{-1\} \).
Svislá asymptota: \( x = -1 \).
Horizontální ani šikmá asymptota neexistuje.
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \), \( y = \frac{0 + 0 + 2}{1} = 2 \).
Průsečík s osou \( x \) hledáme z rovnice \( 2x^2 + 4x + 2 = 0 \).
Diskriminant: \( \Delta = 16 – 16 = 0 \).
Kořen: \( x = \frac{-4}{4} = -1 \) (není v definičním oboru).
Průsečík s osou \( x \) neexistuje.
64. Určete průsečíky, asymptoty a zjednodušte funkci \( f(x) = \frac{2x^2 + 3x – 2}{x + 1} \).
Řešení příkladu:
Vydělíme čitatel jmenovatelem pomocí dělení mnohočlenů:
\( \frac{2x^2 + 3x – 2}{x + 1} \Rightarrow \)
První člen: \( 2x^2 : x = 2x \), vynásobíme \( 2x(x+1) = 2x^2 + 2x \), odečteme od čitatele:
\( (2x^2 + 3x – 2) – (2x^2 + 2x) = x – 2 \).
Druhý člen: \( x : x = 1 \), vynásobíme \( 1 \cdot (x+1) = x + 1 \), odečteme:
\( (x – 2) – (x + 1) = -3 \).
Zbytek je \(-3\), tedy
\( f(x) = 2x + 1 + \frac{-3}{x + 1} = 2x + 1 – \frac{3}{x+1} \), \( x \neq -1 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{-1\} \).
Svislá asymptota: \( x = -1 \) (místo, kde je jmenovatel 0).
Horizontální asymptota neexistuje (protože stupeň čitatele je vyšší o 1 než jmenovatele).
Šikmá asymptota je dána funkcí \( y = 2x + 1 \).
Průsečík s osou \( y \): pro \( x = 0 \) platí \( f(0) = \frac{0 + 0 – 2}{0 + 1} = \frac{-2}{1} = -2 \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( f(x) = 0 \Rightarrow 2x^2 + 3x – 2 = 0 \).
Řešíme kvadratickou rovnici:
\( \Delta = 3^2 – 4 \cdot 2 \cdot (-2) = 9 + 16 = 25 \Rightarrow \)
\( x = \frac{-3 \pm 5}{4} \Rightarrow x_1 = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}, x_2 = \frac{-8}{4} = -2 \).
Průsečíky s osou \( x \) jsou v bodech \( \left(\frac{1}{2},0\right) \) a \( (-2,0) \).
65. Zjistěte průsečíky, asymptoty a zjednodušte funkci \( f(x) = \frac{3x^2 – 5x + 2}{x – 2} \).
Řešení příkladu:
Dělíme \( 3x^2 – 5x + 2 \) výrazem \( x – 2 \):
První člen: \( 3x^2 : x = 3x \), vynásobíme \( 3x(x – 2) = 3x^2 – 6x \), odečteme:
\( (3x^2 – 5x + 2) – (3x^2 – 6x) = x + 2 \).
Druhý člen: \( x : x = 1 \), vynásobíme \( 1 \cdot (x – 2) = x – 2 \), odečteme:
\( (x + 2) – (x – 2) = 4 \).
Zbytek je 4, tedy
\( f(x) = 3x + 1 + \frac{4}{x – 2} \), \( x \neq 2 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{2\} \).
Svislá asymptota: \( x = 2 \).
Šikmá asymptota: \( y = 3x + 1 \).
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = \frac{0 – 0 + 2}{0 – 2} = \frac{2}{-2} = -1 \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( 3x^2 – 5x + 2 = 0 \).
\( \Delta = (-5)^2 – 4 \cdot 3 \cdot 2 = 25 – 24 = 1 \Rightarrow \)
\( x = \frac{5 \pm 1}{6} \Rightarrow x_1 = 1, x_2 = \frac{2}{3} \).
Průsečíky s osou \( x \): \( (1,0) \) a \( \left(\frac{2}{3},0\right) \).
66. Najděte průsečíky, asymptoty a zjednodušte funkci \( f(x) = \frac{x^2 – 4x + 3}{x – 3} \).
Řešení příkladu:
Dělíme \( x^2 – 4x + 3 \) výrazem \( x – 3 \):
První člen: \( x^2 : x = x \), vynásobíme \( x(x – 3) = x^2 – 3x \), odečteme:
\( (x^2 – 4x + 3) – (x^2 – 3x) = -x + 3 \).
Druhý člen: \( -x : x = -1 \), vynásobíme \( -1 \cdot (x – 3) = -x + 3 \), odečteme:
\( (-x + 3) – (-x + 3) = 0 \).
Zbytek je 0, tedy
\( f(x) = x – 1 \), \( x \neq 3 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{3\} \).
Svislá asymptota neexistuje, protože zbytek je 0.
Horizontální ani šikmá asymptota neexistují, graf je přímka \( y = x – 1 \) bez bodu \( x = 3 \).
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = \frac{0 – 0 + 3}{0 – 3} = \frac{3}{-3} = -1 \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( f(x) = 0 \Rightarrow x – 1 = 0 \Rightarrow x = 1 \).
67. Určete průsečíky, asymptoty a zjednodušte funkci \( f(x) = \frac{4x^2 – 1}{2x – 1} \).
Řešení příkladu:
Dělíme \( 4x^2 – 1 \) výrazem \( 2x – 1 \):
První člen: \( 4x^2 : 2x = 2x \), vynásobíme \( 2x(2x – 1) = 4x^2 – 2x \), odečteme:
\( (4x^2 – 1) – (4x^2 – 2x) = 2x – 1 \).
Druhý člen: \( 2x : 2x = 1 \), vynásobíme \( 1 \cdot (2x – 1) = 2x – 1 \), odečteme:
\( (2x – 1) – (2x – 1) = 0 \).
Zbytek je 0, tedy
\( f(x) = 2x + 1 \), \( x \neq \frac{1}{2} \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \left\{\frac{1}{2}\right\} \).
Svislá asymptota: \( x = \frac{1}{2} \).
Horizontální a šikmá asymptota neexistují.
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = \frac{0 – 1}{0 – 1} = 1 \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( 4x^2 – 1 = 0 \Rightarrow 4x^2 = 1 \Rightarrow x = \pm \frac{1}{2} \).
68. Zjistěte průsečíky, asymptoty a zjednodušte funkci \( f(x) = \frac{x^2 + 2x + 1}{x + 1} \).
Řešení příkladu:
Čitatel je kvadratický tvar: \( x^2 + 2x + 1 = (x + 1)^2 \).
Funkci zapíšeme jako \( \frac{(x + 1)^2}{x + 1} = x + 1 \), pro \( x \neq -1 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{-1\} \).
Graf je přímka \( y = x + 1 \) bez bodu \( x = -1 \).
Svislá asymptota neexistuje.
Horizontální a šikmá asymptota neexistují.
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = 1 \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( x + 1 = 0 \Rightarrow x = -1 \), což není v definičním oboru, tedy žádný průsečík.
69. Najděte průsečíky, asymptoty a zjednodušte funkci \( f(x) = \frac{5x^2 – 7x + 2}{x – 1} \).
Řešení příkladu:
Dělíme \( 5x^2 – 7x + 2 \) výrazem \( x – 1 \):
První člen: \( 5x^2 : x = 5x \), vynásobíme \( 5x(x – 1) = 5x^2 – 5x \), odečteme:
\( (5x^2 – 7x + 2) – (5x^2 – 5x) = -2x + 2 \).
Druhý člen: \( -2x : x = -2 \), vynásobíme \( -2(x – 1) = -2x + 2 \), odečteme:
\( (-2x + 2) – (-2x + 2) = 0 \).
Zbytek je 0, tedy
\( f(x) = 5x – 2 \), \( x \neq 1 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{1\} \).
Svislá asymptota: \( x = 1 \).
Horizontální a šikmá asymptota neexistují.
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = \frac{0 – 0 + 2}{0 – 1} = \frac{2}{-1} = -2 \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( 5x^2 – 7x + 2 = 0 \).
\( \Delta = (-7)^2 – 4 \cdot 5 \cdot 2 = 49 – 40 = 9 \Rightarrow \)
\( x = \frac{7 \pm 3}{10} \Rightarrow x_1 = 1, x_2 = \frac{4}{10} = \frac{2}{5} \).
Průsečík v \( x = 1 \) není v definičním oboru, takže průsečík je pouze v \( \left(\frac{2}{5}, 0\right) \).
70. Zjistěte průsečíky, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{2x^2 + 3x – 2}{x + 1} \) v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Vydělíme polynom ve čitateli polynomem ve jmenovateli:
\( \frac{2x^2 + 3x – 2}{x + 1} \Rightarrow \)
První člen: \( \frac{2x^2}{x} = 2x \), vynásobíme \( 2x(x+1) = 2x^2 + 2x \).
Odečteme: \( (2x^2 + 3x – 2) – (2x^2 + 2x) = x – 2 \).
Dále: \( \frac{x}{x} = 1 \), vynásobíme \( 1 \cdot (x+1) = x + 1 \).
Odečteme: \( (x – 2) – (x + 1) = -3 \).
Zbytek je \( -3 \), proto:
\( f(x) = 2x + 1 – \frac{3}{x+1} \), pro \( x \neq -1 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{-1\} \).
Svislá asymptota: \( x = -1 \).
Šikmá asymptota: \( y = 2x + 1 \).
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \Rightarrow f(0) = \frac{0 + 0 – 2}{0+1} = \frac{-2}{1} = -2 \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( f(x) = 0 \Rightarrow \frac{2x^2 + 3x – 2}{x + 1} = 0 \Rightarrow 2x^2 + 3x – 2 = 0 \).
Řešíme kvadratickou rovnici:
Diskriminant: \( \Delta = 3^2 – 4 \cdot 2 \cdot (-2) = 9 + 16 = 25 \).
Kořeny: \( x = \frac{-3 \pm 5}{4} \Rightarrow x_1 = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}, x_2 = \frac{-8}{4} = -2 \).
Průsečíky s osou \( x \) jsou \( x = \frac{1}{2} \) a \( x = -2 \), oba v definičním oboru.
71. Určete průsečíky a asymptoty funkce \( f(x) = \frac{x^2 – 4}{x – 3} \) a napište její zjednodušený tvar.
Řešení příkladu:
Vydělíme: \( \frac{x^2 – 4}{x – 3} \).
První člen: \( \frac{x^2}{x} = x \), vynásobíme \( x(x – 3) = x^2 – 3x \).
Odečteme: \( (x^2 – 4) – (x^2 – 3x) = 3x – 4 \).
Dále: \( \frac{3x}{x} = 3 \), vynásobíme \( 3(x – 3) = 3x – 9 \).
Odečteme: \( (3x – 4) – (3x – 9) = 5 \).
Zbytek je 5, proto:
\( f(x) = x + 3 + \frac{5}{x – 3} \), pro \( x \neq 3 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{3\} \).
Svislá asymptota: \( x = 3 \).
Šikmá asymptota: \( y = x + 3 \).
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = \frac{0 – 4}{0 – 3} = \frac{-4}{-3} = \frac{4}{3} \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( x^2 – 4 = 0 \Rightarrow (x-2)(x+2) = 0 \Rightarrow x = 2, -2 \).
72. Najděte asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{3x^2 – x + 2}{x + 2} \) a rozepište ji v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Vydělíme: \( \frac{3x^2 – x + 2}{x + 2} \).
První člen: \( \frac{3x^2}{x} = 3x \), vynásobíme \( 3x(x+2) = 3x^2 + 6x \).
Odečteme: \( (3x^2 – x + 2) – (3x^2 + 6x) = -7x + 2 \).
Dále: \( \frac{-7x}{x} = -7 \), vynásobíme \( -7(x + 2) = -7x – 14 \).
Odečteme: \( (-7x + 2) – (-7x – 14) = 16 \).
Zbytek je 16, tedy:
\( f(x) = 3x – 7 + \frac{16}{x + 2} \), pro \( x \neq -2 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{-2\} \).
Svislá asymptota: \( x = -2 \).
Šikmá asymptota: \( y = 3x – 7 \).
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = \frac{0 – 0 + 2}{0 + 2} = \frac{2}{2} = 1 \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( 3x^2 – x + 2 = 0 \).
Diskriminant: \( \Delta = (-1)^2 – 4 \cdot 3 \cdot 2 = 1 – 24 = -23 < 0 \), žádné reálné kořeny.
Funkce nemá průsečíky s osou \( x \).
73. Určete asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{x^2 + 4x + 3}{x – 1} \) a zjednodušte ji.
Řešení příkladu:
Vydělíme: \( \frac{x^2 + 4x + 3}{x – 1} \).
První člen: \( \frac{x^2}{x} = x \), vynásobíme \( x(x-1) = x^2 – x \).
Odečteme: \( (x^2 + 4x + 3) – (x^2 – x) = 5x + 3 \).
Dále: \( \frac{5x}{x} = 5 \), vynásobíme \( 5(x-1) = 5x – 5 \).
Odečteme: \( (5x + 3) – (5x – 5) = 8 \).
Zbytek je 8, tedy:
\( f(x) = x + 5 + \frac{8}{x – 1} \), pro \( x \neq 1 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{1\} \).
Svislá asymptota: \( x = 1 \).
Šikmá asymptota: \( y = x + 5 \).
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = \frac{0 + 0 + 3}{0 – 1} = \frac{3}{-1} = -3 \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( x^2 + 4x + 3 = 0 \Rightarrow (x+1)(x+3) = 0 \Rightarrow x = -1, -3 \).
74. Určete průsečíky a asymptoty funkce \( f(x) = \frac{4x^2 – x – 3}{x + 2} \) a rozepište ji v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Vydělíme: \( \frac{4x^2 – x – 3}{x + 2} \).
První člen: \( \frac{4x^2}{x} = 4x \), vynásobíme \( 4x(x + 2) = 4x^2 + 8x \).
Odečteme: \( (4x^2 – x – 3) – (4x^2 + 8x) = -9x – 3 \).
Dále: \( \frac{-9x}{x} = -9 \), vynásobíme \( -9(x + 2) = -9x – 18 \).
Odečteme: \( (-9x – 3) – (-9x – 18) = 15 \).
Zbytek je 15, tedy:
\( f(x) = 4x – 9 + \frac{15}{x + 2} \), pro \( x \neq -2 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{-2\} \).
Svislá asymptota: \( x = -2 \).
Šikmá asymptota: \( y = 4x – 9 \).
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = \frac{0 – 0 – 3}{0 + 2} = \frac{-3}{2} = -\frac{3}{2} \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( 4x^2 – x – 3 = 0 \).
Diskriminant: \( \Delta = (-1)^2 – 4 \cdot 4 \cdot (-3) = 1 + 48 = 49 \).
Kořeny: \( x = \frac{1 \pm 7}{8} \Rightarrow x_1 = 1, x_2 = -\frac{3}{4} \).
75. Najděte asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{x^2 + 2x – 8}{x – 4} \) a napište její zjednodušený tvar.
Řešení příkladu:
Vydělíme: \( \frac{x^2 + 2x – 8}{x – 4} \).
První člen: \( \frac{x^2}{x} = x \), vynásobíme \( x(x – 4) = x^2 – 4x \).
Odečteme: \( (x^2 + 2x – 8) – (x^2 – 4x) = 6x – 8 \).
Dále: \( \frac{6x}{x} = 6 \), vynásobíme \( 6(x – 4) = 6x – 24 \).
Odečteme: \( (6x – 8) – (6x – 24) = 16 \).
Zbytek je 16, tedy:
\( f(x) = x + 6 + \frac{16}{x – 4} \), pro \( x \neq 4 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{4\} \).
Svislá asymptota: \( x = 4 \).
Šikmá asymptota: \( y = x + 6 \).
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = \frac{0 + 0 – 8}{0 – 4} = \frac{-8}{-4} = 2 \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( x^2 + 2x – 8 = 0 \Rightarrow (x+4)(x-2) = 0 \Rightarrow x = -4, 2 \).
76. Určete definiční obor, průsečíky s osami a asymptoty funkce \( f(x) = \frac{2x + 3}{x – 1} \).
Řešení příkladu:
Definiční obor: \( x \neq 1 \), protože v jmenovateli nesmí být nula.
Průsečík s osou \( y \): pro \( x = 0 \) je \( f(0) = \frac{3}{-1} = -3 \), tedy bod \( (0, -3) \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( \frac{2x + 3}{x – 1} = 0 \Rightarrow 2x + 3 = 0 \Rightarrow x = -\frac{3}{2} \), tedy bod \( \left(-\frac{3}{2}, 0\right) \).
Svislá asymptota: vzniká, když jmenovatel je nula, tedy \( x = 1 \).
Šikmá asymptota: protože stupeň čitatele a jmenovatele jsou 1, provedeme dělení:
\( \frac{2x + 3}{x – 1} = 2 + \frac{5}{x – 1} \Rightarrow \) šikmá asymptota je \( y = 2 \).
Horizontální asymptota neexistuje (nahrazuje ji šikmá asymptota).
77. Najděte průsečíky, asymptoty a zjednodušte funkci \( f(x) = \frac{x^2 – 4}{x – 2} \).
Řešení příkladu:
Čitatel rozložíme: \( x^2 – 4 = (x – 2)(x + 2) \).
Funkci zjednodušíme na \( \frac{(x – 2)(x + 2)}{x – 2} = x + 2 \), pro \( x \neq 2 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{2\} \).
Graf je přímka \( y = x + 2 \) bez bodu \( x = 2 \), kde je dělení nulou.
Svislá asymptota neexistuje.
Horizontální a šikmá asymptota neexistují.
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = 2 \), tedy bod \( (0, 2) \).
Průsečík s osou \( x \): \( x + 2 = 0 \Rightarrow x = -2 \), tedy bod \( (-2, 0) \).
78. Zjistěte definiční obor, průsečíky a asymptoty funkce \( f(x) = \frac{3x – 1}{x + 4} \).
Řešení příkladu:
Definiční obor: \( x \neq -4 \).
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = \frac{-1}{4} = -\frac{1}{4} \), bod \( (0, -\frac{1}{4}) \).
Průsečík s osou \( x \): \( \frac{3x – 1}{x + 4} = 0 \Rightarrow 3x – 1 = 0 \Rightarrow x = \frac{1}{3} \), bod \( \left(\frac{1}{3}, 0\right) \).
Svislá asymptota: \( x = -4 \).
Šikmá asymptota: dělením \( \frac{3x – 1}{x + 4} \) získáme:
\( 3x – 1 = 3(x + 4) – 13 \Rightarrow \frac{3x – 1}{x + 4} = 3 – \frac{13}{x + 4} \Rightarrow \) šikmá asymptota \( y = 3 \).
79. Určete průsečíky, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{x^2 – x – 6}{x – 3} \) v jednodušším tvaru.
Řešení příkladu:
Čitatel rozložíme: \( x^2 – x – 6 = (x – 3)(x + 2) \).
Funkci zjednodušíme na \( \frac{(x – 3)(x + 2)}{x – 3} = x + 2 \), pro \( x \neq 3 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{3\} \).
Graf je přímka \( y = x + 2 \) bez bodu \( x = 3 \).
Svislá asymptota neexistuje.
Horizontální a šikmá asymptota neexistují.
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = 2 \), bod \( (0, 2) \).
Průsečík s osou \( x \): \( x + 2 = 0 \Rightarrow x = -2 \), bod \( (-2, 0) \).
80. Najděte definiční obor, průsečíky s osami a asymptoty funkce \( f(x) = \frac{4x + 5}{2x – 1} \).
Řešení příkladu:
Definiční obor: \( x \neq \frac{1}{2} \).
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = \frac{5}{-1} = -5 \), bod \( (0, -5) \).
Průsečík s osou \( x \): \( \frac{4x + 5}{2x – 1} = 0 \Rightarrow 4x + 5 = 0 \Rightarrow x = -\frac{5}{4} \), bod \( \left(-\frac{5}{4}, 0\right) \).
Svislá asymptota: \( x = \frac{1}{2} \).
Šikmá asymptota: dělením \( \frac{4x + 5}{2x – 1} \) dostaneme:
\( 4x + 5 = 2(2x – 1) + 7 \Rightarrow \frac{4x + 5}{2x – 1} = 2 + \frac{7}{2x – 1} \), tedy šikmá asymptota je \( y = 2 \).
81. Zjistěte průsečíky, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{x^2 + 5x + 6}{x + 2} \) v jednodušším tvaru.
Řešení příkladu:
Čitatel rozložíme: \( x^2 + 5x + 6 = (x + 3)(x + 2) \).
Funkci zjednodušíme na \( \frac{(x + 3)(x + 2)}{x + 2} = x + 3 \), pro \( x \neq -2 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{-2\} \).
Graf je přímka \( y = x + 3 \) bez bodu \( x = -2 \).
Svislá asymptota neexistuje.
Horizontální a šikmá asymptota neexistují.
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = 3 \), bod \( (0, 3) \).
Průsečík s osou \( x \): \( x + 3 = 0 \Rightarrow x = -3 \), bod \( (-3, 0) \).
82. Určete definiční obor, průsečíky a asymptoty funkce \( f(x) = \frac{5x – 2}{x + 1} \).
Řešení příkladu:
Definiční obor: \( x \neq -1 \).
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = \frac{-2}{1} = -2 \), bod \( (0, -2) \).
Průsečík s osou \( x \): \( \frac{5x – 2}{x + 1} = 0 \Rightarrow 5x – 2 = 0 \Rightarrow x = \frac{2}{5} \), bod \( \left(\frac{2}{5}, 0\right) \).
Svislá asymptota: \( x = -1 \).
Šikmá asymptota: dělením získáme:
\( 5x – 2 = 5(x + 1) – 7 \Rightarrow \frac{5x – 2}{x + 1} = 5 – \frac{7}{x + 1} \), šikmá asymptota je \( y = 5 \).
83. Najděte definiční obor, průsečíky s osami a asymptoty funkce \( f(x) = \frac{2x^2 + 3x – 2}{x – 1} \).
Řešení příkladu:
Definiční obor: \( x \neq 1 \).
Dělíme polynom: provádíme dělení \( 2x^2 + 3x – 2 \) děleno \( x – 1 \).
1. krok: \( 2x^2 : x = 2x \), násobíme \( 2x(x – 1) = 2x^2 – 2x \).
Odečteme: \( (2x^2 + 3x – 2) – (2x^2 – 2x) = 5x – 2 \).
2. krok: \( 5x : x = 5 \), násobíme \( 5(x – 1) = 5x – 5 \).
Odečteme: \( (5x – 2) – (5x – 5) = 3 \).
Zbytek je 3, tedy \( \frac{2x^2 + 3x – 2}{x – 1} = 2x + 5 + \frac{3}{x – 1} \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{1\} \).
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = \frac{0 + 0 – 2}{-1} = 2 \), bod \( (0, 2) \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( 2x^2 + 3x – 2 = 0 \).
Diskriminant: \( \Delta = 3^2 – 4 \cdot 2 \cdot (-2) = 9 + 16 = 25 \).
Kořeny: \( x = \frac{-3 \pm 5}{4} \Rightarrow x_1 = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}, x_2 = \frac{-8}{4} = -2 \).
Průsečíky jsou \( \left(\frac{1}{2}, 0\right) \) a \( (-2, 0) \).
Svislá asymptota: \( x = 1 \).
Šikmá asymptota: \( y = 2x + 5 \).
84. Určete průsečíky, asymptoty a zjednodušte funkci \( f(x) = \frac{5x^2 – 7x + 2}{x – 2} \).
Řešení příkladu:
Provedeme dělení mnohočlenů \( 5x^2 – 7x + 2 \) výrazem \( x – 2 \):
\( 5x^2 \div x = 5x \), násobíme \( 5x(x – 2) = 5x^2 – 10x \).
Odečteme: \( (5x^2 – 7x + 2) – (5x^2 – 10x) = 3x + 2 \).
\( 3x \div x = 3 \), násobíme \( 3(x – 2) = 3x – 6 \).
Odečteme: \( (3x + 2) – (3x – 6) = 8 \).
Celý podíl je tedy \( 5x + 3 + \frac{8}{x – 2} \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{2\} \).
Svislá asymptota je na \( x = 2 \).
Šikmá asymptota je přímka \( y = 5x + 3 \).
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \) je \( f(0) = \frac{0 – 0 + 2}{0 – 2} = \frac{2}{-2} = -1 \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( 5x^2 – 7x + 2 = 0 \).
Diskriminant: \( \Delta = (-7)^2 – 4 \cdot 5 \cdot 2 = 49 – 40 = 9 \).
Kořeny: \( x = \frac{7 \pm 3}{10} \Rightarrow x_1 = 1, x_2 = \frac{4}{10} = 0{,}4 \).
Oba kořeny jsou v definičním oboru, průsečíky jsou tedy v bodech \( (1, 0) \) a \( \left(0{,}4, 0\right) \).
85. Určete průsečíky, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{x^2 + 2x – 3}{x – 1} \).
Řešení příkladu:
Čitatel rozložíme: \( x^2 + 2x – 3 = (x + 3)(x – 1) \).
Funkce je tedy \( f(x) = \frac{(x + 3)(x – 1)}{x – 1} = x + 3 \), pro \( x \neq 1 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{1\} \).
V bodě \( x=1 \) je dělení nulou, ale čitatel i jmenovatel mají faktor \( (x – 1) \), takže jde o odstranitelné nespojitosti – žádná svislá asymptota.
Horizontální či šikmá asymptota neexistuje, protože funkce je lineární s dírou v \( x=1 \).
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \), \( f(0) = 0 + 3 = 3 \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( x + 3 = 0 \Rightarrow x = -3 \), což je platné.
86. Určete asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{2x^2 + 3x – 2}{x + 2} \).
Řešení příkladu:
Dělíme \( 2x^2 + 3x – 2 \) jmenovatelem \( x + 2 \):
\( 2x^2 \div x = 2x \), \( 2x \cdot (x + 2) = 2x^2 + 4x \).
Odečteme: \( (2x^2 + 3x – 2) – (2x^2 + 4x) = -x – 2 \).
\( -x \div x = -1 \), \(-1 \cdot (x + 2) = -x – 2 \).
Odečteme: \( (-x – 2) – (-x – 2) = 0 \).
Zbytek 0, tedy
\( f(x) = 2x – 1 \), pro \( x \neq -2 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{-2\} \).
V \( x = -2 \) je dělení nulou, ale protože je zbytek 0, jde o odstranitelné nespojitosti, asymptota neexistuje.
Horizontální i šikmá asymptota neexistují, je to lineární funkce s dírou.
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \), \( f(0) = 2\cdot0 -1 = -1 \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( 2x – 1 = 0 \Rightarrow x = \frac{1}{2} \).
87. Najděte asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{3x^2 – x + 2}{x – 3} \).
Řešení příkladu:
Dělíme polynom \( 3x^2 – x + 2 \) jmenovatelem \( x – 3 \):
\( 3x^2 \div x = 3x \), \( 3x \cdot (x – 3) = 3x^2 – 9x \).
Odečteme: \( (3x^2 – x + 2) – (3x^2 – 9x) = 8x + 2 \).
\( 8x \div x = 8 \), \( 8 \cdot (x – 3) = 8x – 24 \).
Odečteme: \( (8x + 2) – (8x – 24) = 26 \).
Zbytek \( 26 \), tedy
\( f(x) = 3x + 8 + \frac{26}{x – 3} \), pro \( x \neq 3 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{3\} \).
Svislá asymptota: \( x = 3 \).
Šikmá asymptota: \( y = 3x + 8 \).
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \), \( f(0) = \frac{0 – 0 + 2}{0 – 3} = \frac{2}{-3} = -\frac{2}{3} \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( 3x^2 – x + 2 = 0 \).
Diskriminant: \( (-1)^2 – 4 \cdot 3 \cdot 2 = 1 – 24 = -23 < 0 \), tedy žádné průsečíky s osou \( x \).
88. Určete asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{5x^2 – 4x + 1}{x + 1} \).
Řešení příkladu:
Dělíme polynom \( 5x^2 – 4x + 1 \) jmenovatelem \( x + 1 \):
\( 5x^2 \div x = 5x \), \( 5x \cdot (x + 1) = 5x^2 + 5x \).
Odečteme: \( (5x^2 – 4x + 1) – (5x^2 + 5x) = -9x + 1 \).
\( -9x \div x = -9 \), \( -9 \cdot (x + 1) = -9x – 9 \).
Odečteme: \( (-9x + 1) – (-9x – 9) = 10 \).
Zbytek 10, tedy
\( f(x) = 5x – 9 + \frac{10}{x + 1} \), pro \( x \neq -1 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{-1\} \).
Svislá asymptota: \( x = -1 \).
Šikmá asymptota: \( y = 5x – 9 \).
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \), \( f(0) = \frac{0 – 0 + 1}{0 + 1} = 1 \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( 5x^2 – 4x + 1 = 0 \).
Diskriminant: \( (-4)^2 – 4 \cdot 5 \cdot 1 = 16 – 20 = -4 < 0 \), tedy žádné průsečíky s osou \( x \).
89. Najděte asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{6x^2 + x – 5}{2x – 3} \).
Řešení příkladu:
Dělíme \( 6x^2 + x – 5 \) jmenovatelem \( 2x – 3 \):
\( 6x^2 \div 2x = 3x \), \( 3x \cdot (2x – 3) = 6x^2 – 9x \).
Odečteme: \( (6x^2 + x – 5) – (6x^2 – 9x) = 10x – 5 \).
\( 10x \div 2x = 5 \), \( 5 \cdot (2x – 3) = 10x – 15 \).
Odečteme: \( (10x – 5) – (10x – 15) = 10 \).
Zbytek 10, tedy
\( f(x) = 3x + 5 + \frac{10}{2x – 3} \), pro \( x \neq \frac{3}{2} \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \left\{ \frac{3}{2} \right\} \).
Svislá asymptota: \( x = \frac{3}{2} \).
Šikmá asymptota: \( y = 3x + 5 \).
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \), \( f(0) = \frac{0 + 0 – 5}{0 – 3} = \frac{-5}{-3} = \frac{5}{3} \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( 6x^2 + x – 5 = 0 \).
Diskriminant: \( 1^2 – 4 \cdot 6 \cdot (-5) = 1 + 120 = 121 \).
Kořeny: \( x = \frac{-1 \pm 11}{12} \Rightarrow x_1 = \frac{10}{12} = \frac{5}{6}, x_2 = \frac{-12}{12} = -1 \).
90. Určete asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{x^2 – 3x + 2}{x – 2} \).
Řešení příkladu:
Rozložíme čitatel: \( x^2 – 3x + 2 = (x – 1)(x – 2) \).
Funkce je tedy \( f(x) = \frac{(x – 1)(x – 2)}{x – 2} = x – 1 \), pro \( x \neq 2 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{2\} \).
V bodě \( x=2 \) je odstranitelné singularita (díra), asymptota neexistuje.
Horizontální ani šikmá asymptota neexistují, protože jde o lineární funkci s dírou.
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \), \( f(0) = 0 – 1 = -1 \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( x – 1 = 0 \Rightarrow x = 1 \).
91. Najděte asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{2x^2 + 7x + 3}{x + 3} \).
Řešení příkladu:
Dělíme \( 2x^2 + 7x + 3 \) jmenovatelem \( x + 3 \):
\( 2x^2 \div x = 2x \), \( 2x \cdot (x + 3) = 2x^2 + 6x \).
Odečteme: \( (2x^2 + 7x + 3) – (2x^2 + 6x) = x + 3 \).
\( x \div x = 1 \), \( 1 \cdot (x + 3) = x + 3 \).
Odečteme: \( (x + 3) – (x + 3) = 0 \).
Výsledek: \( f(x) = 2x + 1 \), pro \( x \neq -3 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{-3\} \).
V \( x = -3 \) je odstranitelné singularita, žádná asymptota.
Horizontální či šikmá asymptota neexistují.
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \), \( f(0) = 1 \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( 2x + 1 = 0 \Rightarrow x = -\frac{1}{2} \).
92. Určete asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{4x^2 – x – 6}{2x + 3} \).
Řešení příkladu:
Dělíme \( 4x^2 – x – 6 \) jmenovatelem \( 2x + 3 \):
\( 4x^2 \div 2x = 2x \), \( 2x \cdot (2x + 3) = 4x^2 + 6x \).
Odečteme: \( (4x^2 – x – 6) – (4x^2 + 6x) = -7x – 6 \).
\( -7x \div 2x = -\frac{7}{2} \), \( -\frac{7}{2} \cdot (2x + 3) = -7x – \frac{21}{2} \).
Odečteme: \( (-7x – 6) – (-7x – \frac{21}{2}) = \frac{21}{2} – 6 = \frac{9}{2} \).
Zbytek \( \frac{9}{2} \), tedy
\( f(x) = 2x – \frac{7}{2} + \frac{\frac{9}{2}}{2x + 3} = 2x – \frac{7}{2} + \frac{9}{2(2x + 3)} \), pro \( x \neq -\frac{3}{2} \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \left\{ -\frac{3}{2} \right\} \).
Svislá asymptota: \( x = -\frac{3}{2} \).
Šikmá asymptota: \( y = 2x – \frac{7}{2} \).
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \), \( f(0) = \frac{0 – 0 – 6}{0 + 3} = \frac{-6}{3} = -2 \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( 4x^2 – x – 6 = 0 \).
Diskriminant: \( (-1)^2 – 4 \cdot 4 \cdot (-6) = 1 + 96 = 97 \).
Kořeny: \( x = \frac{1 \pm \sqrt{97}}{8} \).
93. Najděte asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{3x^2 + 2x + 1}{x – 1} \).
Řešení příkladu:
Dělíme \( 3x^2 + 2x + 1 \) jmenovatelem \( x – 1 \):
\( 3x^2 \div x = 3x \), \( 3x \cdot (x – 1) = 3x^2 – 3x \).
Odečteme: \( (3x^2 + 2x + 1) – (3x^2 – 3x) = 5x + 1 \).
\( 5x \div x = 5 \), \( 5 \cdot (x – 1) = 5x – 5 \).
Odečteme: \( (5x + 1) – (5x – 5) = 6 \).
Zbytek 6, tedy
\( f(x) = 3x + 5 + \frac{6}{x – 1} \), pro \( x \neq 1 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{1\} \).
Svislá asymptota: \( x = 1 \).
Šikmá asymptota: \( y = 3x + 5 \).
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \), \( f(0) = \frac{0 + 0 + 1}{0 – 1} = -1 \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( 3x^2 + 2x + 1 = 0 \).
Diskriminant: \( 2^2 – 4 \cdot 3 \cdot 1 = 4 – 12 = -8 \), žádné reálné kořeny.
Funkce nemá průsečíky s osou \( x \).
94. Určete asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{x^2 + 4x + 3}{x + 1} \).
Řešení příkladu:
Rozložíme čitatel: \( x^2 + 4x + 3 = (x + 3)(x + 1) \).
Funkce je tedy \( f(x) = \frac{(x + 3)(x + 1)}{x + 1} = x + 3 \), pro \( x \neq -1 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{-1\} \).
V \( x = -1 \) je odstranitelné singularita (díra), asymptota neexistuje.
Horizontální ani šikmá asymptota neexistují, protože jde o lineární funkci s dírou.
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \), \( f(0) = 3 \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( x + 3 = 0 \Rightarrow x = -3 \).
95. Najděte asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{5x^2 – 7x + 2}{x – 2} \).
Řešení příkladu:
Dělíme \( 5x^2 – 7x + 2 \) jmenovatelem \( x – 2 \):
\( 5x^2 \div x = 5x \), \( 5x \cdot (x – 2) = 5x^2 – 10x \).
Odečteme: \( (5x^2 – 7x + 2) – (5x^2 – 10x) = 3x + 2 \).
\( 3x \div x = 3 \), \( 3 \cdot (x – 2) = 3x – 6 \).
Odečteme: \( (3x + 2) – (3x – 6) = 8 \).
Zbytek 8, tedy
\( f(x) = 5x + 3 + \frac{8}{x – 2} \), pro \( x \neq 2 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{2\} \).
Svislá asymptota: \( x = 2 \).
Šikmá asymptota: \( y = 5x + 3 \).
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \), \( f(0) = \frac{0 – 0 + 2}{0 – 2} = -1 \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( 5x^2 – 7x + 2 = 0 \).
Diskriminant: \( (-7)^2 – 4 \cdot 5 \cdot 2 = 49 – 40 = 9 \).
Kořeny: \( x = \frac{7 \pm 3}{10} \Rightarrow x_1 = 1, x_2 = \frac{2}{10} = \frac{1}{5} \).
96. Zjistěte průsečíky, asymptoty a rozepište funkci \( f(x) = \frac{2x^2 + 3x – 2}{x + 1} \) v kratším tvaru.
Řešení příkladu:
Vydělíme \( 2x^2 + 3x – 2 \) výrazem \( x + 1 \) pomocí dělení mnohočlenů.
\( 2x^2 \div x = 2x \), násobíme \( 2x(x+1) = 2x^2 + 2x \).
Odečteme: \( (2x^2 + 3x – 2) – (2x^2 + 2x) = x – 2 \).
\( x \div x = 1 \), násobíme \( 1 \cdot (x+1) = x + 1 \).
Odečteme: \( (x – 2) – (x + 1) = -3 \).
Celý podíl: \( 2x + 1 + \frac{-3}{x+1} \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{-1\} \).
Svislá asymptota je na \( x = -1 \).
Šikmá asymptota je \( y = 2x + 1 \).
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \) je \( y = \frac{0+0-2}{0+1} = -2 \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( \frac{2x^2 + 3x – 2}{x+1} = 0 \Rightarrow 2x^2 + 3x – 2 = 0 \).
Diskriminant: \( \Delta = 9 + 16 = 25 \Rightarrow x = \frac{-3 \pm 5}{4} \Rightarrow x_1 = \frac{2}{4} = \frac{1}{2}, x_2 = \frac{-8}{4} = -2 \).
97. Najděte průsečíky, asymptoty a zjednodušte funkci \( f(x) = \frac{x^2 – 4}{x – 2} \).
Řešení příkladu:
Čitatel rozložíme: \( x^2 – 4 = (x – 2)(x + 2) \).
Funkci zapíšeme jako \( \frac{(x-2)(x+2)}{x-2} = x + 2 \), pro \( x \neq 2 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{2\} \).
Svislá asymptota neexistuje, protože členy \( x – 2 \) se zkrátí.
Horizontální asymptota také neexistuje, protože graf je přímka s dírou v \( x=2 \).
Průsečík s osou \( y \): pro \( x=0 \) je \( y = 2 \).
Průsečík s osou \( x \): hledáme \( x + 2 = 0 \Rightarrow x = -2 \).
98. Určete asymptoty a průsečíky funkce \( f(x) = \frac{3x^2 + x + 1}{x – 1} \).
Řešení příkladu:
Dělíme \( 3x^2 + x + 1 \) výrazem \( x – 1 \):
\( 3x^2 \div x = 3x \), násobíme \( 3x(x-1) = 3x^2 – 3x \).
Odečteme: \( (3x^2 + x + 1) – (3x^2 – 3x) = 4x + 1 \).
\( 4x \div x = 4 \), násobíme \( 4(x – 1) = 4x – 4 \).
Odečteme: \( (4x + 1) – (4x – 4) = 5 \).
Celý podíl: \( 3x + 4 + \frac{5}{x-1} \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{1\} \).
Svislá asymptota: \( x = 1 \).
Šikmá asymptota: \( y = 3x + 4 \).
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = \frac{0 + 0 + 1}{0 – 1} = -1 \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( 3x^2 + x + 1 = 0 \), diskriminant je \( \Delta = 1 – 12 = -11 < 0 \), žádné reálné průsečíky s osou \( x \).
99. Najděte asymptoty, průsečíky a rozepište funkci \( f(x) = \frac{x^2 – 2x + 1}{x – 1} \).
Řešení příkladu:
Čitatel je \( (x – 1)^2 \), takže funkce je \( \frac{(x-1)^2}{x-1} = x – 1 \) pro \( x \neq 1 \).
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \{1\} \).
Funkce je lineární s dírou v \( x=1 \), žádné svislé asymptoty.
Horizontální a šikmá asymptota neexistuje.
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = -1 \).
Průsečík s osou \( x \): \( x – 1 = 0 \Rightarrow x=1 \), ale \( x=1 \) není v definičním oboru, tedy průsečík není.
100. Určete asymptoty, průsečíky a zjednodušte funkci \( f(x) = \frac{4x^2 – 9}{2x – 3} \).
Řešení příkladu:
Vydělíme \( 4x^2 – 9 \) výrazem \( 2x – 3 \):
\( 4x^2 \div 2x = 2x \), násobíme \( 2x (2x – 3) = 4x^2 – 6x \).
Odečteme: \( (4x^2 – 9) – (4x^2 – 6x) = 6x – 9 \).
\( 6x \div 2x = 3 \), násobíme \( 3 (2x – 3) = 6x – 9 \).
Odečteme: \( (6x – 9) – (6x – 9) = 0 \).
Podíl je \( 2x + 3 \), zbytek 0.
Definiční obor: \( \mathbb{R} \setminus \left\{ \frac{3}{2} \right\} \).
Svislá asymptota je \( x = \frac{3}{2} \).
Horizontální ani šikmá asymptota neexistují (protože zbytek je 0 a funkce je polynom mimo díru).
Průsečík s osou \( y \): \( f(0) = \frac{-9}{-3} = 3 \).
Průsečík s osou \( x \): řešíme \( 4x^2 – 9 = 0 \Rightarrow x^2 = \frac{9}{4} \Rightarrow x = \pm \frac{3}{2} \), ale \( x = \frac{3}{2} \) není v definičním oboru, tedy průsečík je pouze \( x = -\frac{3}{2} \).
