Funkcja odwrotnie proporcjonalna — wzór, wykres, przykłady i zadania
Wielkości są odwrotnie proporcjonalne, gdy ich iloczyn jest stały: x⋅y=a, czyli y=xa (a=0, x=0). Wykresem jest hiperbola: dla a>0 leży w ćwiartkach I i III, dla a<0 — w II i IV.
Wzór funkcji odwrotnie proporcjonalnej a=0, x=0; wykresem jest hiperbola
y=xa
Wzór i wykres funkcji odwrotnie proporcjonalnej
Wielkości są odwrotnie proporcjonalne, gdy ich iloczyn jest stały: x⋅y=a, czyli y=xa (a=0, x=0). Gdy jedna rośnie k razy, druga maleje k razy. Wykresem jest hiperbola: dla a>0 leży w ćwiartkach I i III, dla a<0 w II i IV.
f(x)=x8: f(52)=8⋅25=20.
Wykres przechodzi przez (−2,5): a=x⋅y=(−2)⋅5=−10.
x12=−3, więc x=−312=−4.
4 osoby pracują 6 dni: 4⋅6=24; 8 osób: 24:8=3 dni.
Jak obliczyć współczynnik a i argument funkcji
Na maturze: karta wzorów CKE nie zawiera nic o y=xa — wszystko sprowadza się do x⋅y=a: z punktu wykresu liczysz a, z wartości funkcji liczysz argument x=ya. Zadania tekstowe (prędkość–czas, liczba osób–dni, cena–liczba sztuk) sprawdzają, czy zauważysz, co jest stałe. Pułapka: dla a>0 funkcja jest malejąca na każdym z przedziałów (−∞,0) i (0,+∞) osobno, ale nie na całej dziedzinie.
Przykłady krok po kroku
Każdy przykład to inny typ zadania z tego tematu: najpierw sposób, potem zadanie rozwiązane krok po kroku.
Przykład 1 Wartość funkcji y = a/x dla danego argumentu
Podstawiasz argument do wzoru f(x) = a/x — także ułamkowy lub ujemny — i obliczasz wartość funkcji.
Zadanie Funkcja f jest określona wzorem f(x)=x−6 dla każdej liczby rzeczywistej x=0. Wartość f(−43) jest równa:
1Wartość funkcji to wynik podstawienia argumentu za x, więc wpisuję x=−43: f(−43)=−6:(−43).
2Dzielenie przez ułamek zamieniam na mnożenie przez jego odwrotność: −6⋅(−34).
3Ustalam znak: minus razy minus daje plus, więc wynik jest dodatni: 6⋅34=324=8.
4Sprawdzam sens: a<0 i x<0, więc y musi być dodatnie — zgadza się. f(−43)=8.
Odpowiedź: 8
Przykład 2 Brakujące wartości w tabeli ze stałego iloczynu
x
y
2,5
8
4
?
?
2,5
Wielkości odwrotnie proporcjonalne: iloczyn x·y jest stały (tu 20)
Z jednej pełnej pary wartości liczysz stały iloczyn x·y i z niego wyznaczasz brakującą wielkość — w tabeli lub w zadaniu tekstowym.
Zadanie Wielkości x i y są odwrotnie proporcjonalne. W tabeli brakuje dwóch wartości:
x
2,5
4
?
y
8
?
2,5
Brakująca wartość y oraz brakująca wartość x to kolejno:
1Wielkości odwrotnie proporcjonalne mają stały iloczyn x⋅y, więc liczę go z jedynej pełnej pary: 2,5⋅8=20.
2Druga kolumna: znam x=4, więc 4⋅y=20, stąd y=20:4=5.
3Trzecia kolumna: znam y=2,5, więc x⋅2,5=20, stąd x=20:2,5=8.
4Sprawdzam: 4⋅5=20 i 8⋅2,5=20 — iloczyn stały. Brakujące wartości to y=5 i x=8.
Odpowiedź: y=5, x=8
Przykład 3 Współczynnik a z punktu wykresu
Z współrzędnych punktu leżącego na wykresie liczysz a = x·y — także dla współrzędnych ujemnych i ułamkowych — zapisujesz wzór funkcji i używasz go dalej.
Zadanie Do wykresu funkcji f(x)=xa, gdzie a=0, należy punkt P=(−32,6). Wtedy f(8) jest równe:
1Punkt należy do wykresu, więc jego współrzędne spełniają wzór: 6=−32a. Zamiast rozwiązywać równanie z ułamkiem w mianowniku, korzystam z tego, że a=x⋅y.
2Liczę a=(−32)⋅6=−312=−4 — znak ujemny, bo współrzędne mają różne znaki.
3Zapisuję wzór funkcji: f(x)=x−4.
4Dopiero teraz odpowiadam na pytanie: f(8)=8−4=−0,5.
Odpowiedź: f(8)=−0,5 (bo a=−4)
Przykład 4 Argument, dla którego funkcja ma daną wartość
Z równania a/x = c wyznaczasz argument x = a/c — także wtedy, gdy wartość jest ułamkiem lub liczbą ujemną.
Zadanie Funkcja f jest określona wzorem f(x)=x−18 dla każdej liczby rzeczywistej x=0. Dla jakiego argumentu funkcja przyjmuje wartość 2,25?
1Zapisuję warunek z treści: x−18=2,25. Szukam x, więc muszę uwolnić je z mianownika.
2Mnożę obie strony przez x (wolno, bo x=0): −18=2,25x, czyli x=2,25−18.
3Zamieniam 2,25=49, żeby dzielić na ułamkach: x=−18⋅94=−8.
4Sprawdzam: −8−18=2,25 — zgadza się, więc x=−8.
Odpowiedź: x=−8
Przykład 5 Ćwiartki i monotoniczność hiperboli
Ze znaku współczynnika a rozstrzygasz, w których ćwiartkach leży hiperbola i czy funkcja rośnie, czy maleje na każdym z przedziałów osobno.
Zadanie Funkcja f jest określona wzorem f(x)=xa dla x=0, a do jej wykresu należy punkt (−21,7). W których ćwiartkach układu współrzędnych leży ten wykres i czy funkcja jest rosnąca, czy malejąca w przedziale (0,+∞)?
1O wszystkim decyduje znak a, więc najpierw liczę a=x⋅y=(−21)⋅7=−3,5.
2Skoro a<0, to iloczyn współrzędnych każdego punktu wykresu jest ujemny — x i y mają różne znaki, czyli wykres leży w ćwiartkach II (x<0, y>0) i IV (x>0, y<0).
3Monotoniczność sprawdzam na dwóch wartościach: f(1)=−3,5 oraz f(7)=−0,5. Gdy argument rośnie, wartość rośnie.
4Zatem w przedziale (0,+∞) funkcja jest rosnąca — dla a<0 hiperbola rośnie na każdym z przedziałów (−∞,0) i (0,+∞) osobno.
Odpowiedź: Ćwiartki II i IV; w przedziale (0,+∞) funkcja jest rosnąca.
Przykład 6 Sytuacja z życia opisana wzorem y = a/x
Z opisu sytuacji o stałym iloczynie zapisujesz wzór y = a/x i porównujesz nim dwa scenariusze.
Zadanie Prostokątna działka ma pole równe 600m2. Zapisz długość y tej działki (w metrach) jako funkcję jej szerokości x (w metrach) i oblicz długość działki o szerokości 15 m.
1Szukam wielkości, która się nie zmienia: pole prostokąta, czyli iloczyn boków x⋅y=600.
2Skoro iloczyn jest stały, boki są odwrotnie proporcjonalne — wyznaczam y: y=x600 dla x>0.
3Podstawiam x=15: y=15600=40.
4Sprawdzam sensowność: 15⋅40=600 — pole się zgadza.
Odpowiedź: y=x600; dla x=15 m długość wynosi 40 m.
Najczęstsze błędy
„Funkcja malejąca na całej dziedzinie” dla a>0. Jest malejąca na każdym z przedziałów (−∞,0) i (0,+∞) osobno, ale nie na całej dziedzinie.
Zły znak a, gdy współrzędne punktu mają różne znaki. Dla punktu (−2,5) jest a=x⋅y=−10, więc wykres leży w ćwiartkach II i IV.
Dzielenie przez ułamek bez odwrócenia: −6:(−43)=−6⋅(−34)=8.
Sprawdź się na zadaniach
Rozwiąż samodzielnie, a potem sprawdź odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku.
Zadanie 1
Funkcja f jest określona wzorem f(x)=x9 dla każdej liczby rzeczywistej x=0. Wartość funkcji f dla argumentu −31 jest równa:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Oblicz 9⋅(−3). → -27
Zadanie 2
Wielkości x i y są odwrotnie proporcjonalne. W tabeli brakuje dwóch wartości y:
x
3
5
12
y
20
?
?
Brakujące wartości to kolejno:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Oblicz stały iloczyn x⋅y z pełnej pary x=3, y=20. → 60
2 Oblicz y dla x=5. → 12
3 Oblicz y dla x=12. → 5
Zadanie 3
Funkcja f jest określona wzorem f(x)=xa dla x=0, a jej wykres przechodzi przez punkt (21,−10). Wzór tej funkcji to:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Z równania −10=21a wynika a=−10⋅21. Oblicz a. → -5
Zadanie 4
Funkcja f jest określona wzorem f(x)=x7 dla każdej liczby rzeczywistej x=0. Liczba x, dla której f(x)=−21, jest równa:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Oblicz 7⋅(−2). → -14
Zadanie 5
Funkcja f jest określona wzorem f(x)=xa dla x=0, a do jej wykresu należy punkt (−3,4). Wykres funkcji f leży w ćwiartkach układu współrzędnych:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Oblicz współczynnik a z punktu (−3,4). → -12
Zadanie 6
Zbiornik o pojemności 450 litrów napełnia pompa o wydajności x litrów na minutę, więc czas napełniania t (w minutach) opisuje wzór t=x450. Pompa o wydajności 18 l/min napełnia ten zbiornik dłużej niż pompa o wydajności 25 l/min o:
Rozwiązanie krok po kroku
1 Oblicz czas napełniania pompą o wydajności 18 l/min: 18450 (w minutach). → 25
2 Oblicz czas napełniania pompą o wydajności 25 l/min: 25450 (w minutach). → 18
Diagnoza jest bezpłatna, a na start wystarczą imię i klasa — bez adresu e-mail. To test w Compass —
platformie diagnostyczno-adaptacyjnej z AI (35 pytań, zwykle 15–30 minut), który pokaże, które
tematy matury podstawowej już umiesz, a które trzeba powtórzyć. E-mail podajesz po teście, jeśli chcesz zapisać wynik
i dostać lekcje i zadania dobrane do niego.