Περίληψη
Αυτό το μάθημα ανοίγει την ενότητα για τις αλγεβρικές συναρτήσεις και τα πολυώνυμα. Παρουσιάζει τα εννέα μαθήματά της και το νήμα που τα ενώνει, που είναι η παραγοντοποίηση: από αυτήν εξαρτώνται οι ρίζες, το πρόσημο, οι ανισώσεις, τα πεδία ορισμού, οι ασύμπτωτες και οι γραφικές παραστάσεις. Διατρέχει έπειτα το ιστορικό υπόβαθρο αυτών των ιδεών, από τα προβλήματα δευτέρου βαθμού των βαβυλωνιακών πινακίδων και την άλγεβρα του αλ-Χουαρίζμι έως τους ιταλικούς τύπους του 16ου αιώνα, τον συμβολισμό του Βιέτ και του Καρτέσιου και την έννοια της συνάρτησης του Όιλερ και του Ντιρικλέ· διατυπώνει με ακρίβεια τα δύο προβλήματα από τα οποία γεννήθηκαν, την επίλυση μιας πολυωνυμικής εξίσωσης και την περιγραφή μιας συνάρτησης, και δείχνει με ένα παράδειγμα πώς η παραγοντοποίηση λύνει και τα δύο ταυτόχρονα. Τελειώνει επισημαίνοντας πού χρησιμοποιούνται αυτές οι ιδέες στο υπόλοιπο του κύκλου μαθημάτων, σε άλλους κύκλους μαθημάτων του ιστότοπου και στην επιστήμη και την τεχνική.
Μαθησιακοί στόχοι
- Να περιγράφεται το περιεχόμενο κάθε μαθήματος της ενότητας και να εξηγείται ο ρόλος που παίζει στο σύνολο η παραγοντοποίηση των πολυωνύμων.
- Να τοποθετούνται στο ιστορικό τους πλαίσιο τα κύρια αποτελέσματα της ενότητας, με τα ονόματα των πρωταγωνιστών τους και το πρόβλημα που προσπαθούσε να λύσει ο καθένας.
- Να διατυπώνεται το πρόβλημα της επίλυσης μιας πολυωνυμικής εξίσωσης και εκείνο της περιγραφής μιας αλγεβρικής συνάρτησης, και να αναγνωρίζεται σε ένα παράδειγμα πώς μία μόνο παραγοντοποίηση απαντά και στα δύο.
- Να επισημαίνεται πού επανεμφανίζονται αυτές οι ιδέες στις ενότητες που ακολουθούν, σε άλλους κύκλους μαθημάτων και σε επιστημονικές και τεχνικές εφαρμογές.
Αρχική αξιολόγηση
Πριν διατρέξουμε την ενότητα, αξίζει να μετρήσουμε το σημείο εκκίνησης. Αυτή η αυτοαξιολόγηση δεν βαθμολογείται: οι εννέα πρώτες ερωτήσεις αφορούν, μία προς μία, τα εννέα μαθήματα της ενότητας, και η δέκατη ζητά να εκφραστεί μια συγκεκριμένη κατάσταση ως συνάρτηση· οι ίδιες δεξιότητες μετρώνται ξανά στο τέλος, στο μάθημα της σύνθεσης. Οι τρεις τελευταίες ελέγχουν όσα η ενότητα θεωρεί γνωστά από την ενότητα για τα σύνολα αριθμών. Κάθε λανθασμένη απάντηση δείχνει το μάθημα στο οποίο αξίζει να σταθεί κανείς.
Πριν ξεκινήσεις την ενότητα, μέτρησε το σημείο εκκίνησής σου. Είναι μια σύντομη αυτοαξιολόγηση: δεν βαθμολογείται και το αποτέλεσμα αποθηκεύεται μόνο στον περιηγητή σου.
Ερώτηση 1Ποιο είναι το πεδίο ορισμού της συνάρτησης ;
Αποκλείστηκε το , σαν να μην υπήρχε η ρίζα του . Μια ρίζα άρτιας τάξης απαιτεί μη αρνητική υπόρριζη ποσότητα, όχι θετική, όταν βρίσκεται στον αριθμητή.Λείπει η συνθήκη του παρονομαστή: στο το πηλίκο διαιρεί με το μηδέν και δεν ορίζεται.Η ανισότητα αντιστράφηκε κατά τη λύση: η ισοδυναμεί με , επειδή, όταν το περνά στο άλλο μέλος, μένει .Η υπόρριζη ποσότητα πρέπει να είναι μη αρνητική, , δηλαδή · και ο παρονομαστής δεν μπορεί να μηδενιστεί, πράγμα που αποκλείει το . Στο η ρίζα ισούται με και το πηλίκο ορίζεται.Ερώτηση 2Η συνάρτηση , περιορισμένη στο , είναι αμφιμονοσήμαντη επί του . Ποια είναι η αντίστροφή της;
Είναι η αντίστροφη του άλλου μισού της παραβολής, του περιορισμού στο : παίρνει τιμές μικρότερες ή ίσες του , από τις οποίες μόνο το ανήκει στο πεδίο ορισμού του δοσμένου περιορισμού.Οι πράξεις αναιρέθηκαν με αλλαγμένο το πρόσημο της μετατόπισης: για να επιστρέψουμε από το στο πρέπει να προσθέσουμε , όχι να το αφαιρέσουμε. Για παράδειγμα, , αλλά αυτός ο τύπος δίνει στο .Είναι ο πολλαπλασιαστικός αντίστροφος, όχι η αντίστροφη συνάρτηση: ο εκθέτης της είναι μόνο ένας συμβολισμός για τη συνάρτηση που αναιρεί την .Λύνοντας, · επειδή στον περιορισμό ισχύει , ο αριθμός είναι η κύρια ρίζα του , και όχι ο αντίθετός της. Επαληθεύεται ότι .Επανάληψη: Πράξεις συναρτήσεων, αντίστροφη και μετασχηματισμοί γραφημάτων
Ερώτηση 3Για ποια τιμή του το πολυώνυμο διαιρείται με το ;
Σωστή απάντηση:
Από το θεώρημα του παράγοντα, το διαιρεί το πολυώνυμο αν και μόνο αν αυτό μηδενίζεται στο : , οπότε . Όποιος βρίσκει υπολόγισε την τιμή στο , που είναι η ρίζα του , όχι του .Ερώτηση 4Αν και είναι οι ρίζες του , πόσο ισούται το ;
Σωστή απάντηση:
Από τους τύπους του Βιέτ, και · τότε . Όποιος βρίσκει μπέρδεψε το με το , και όποιος βρίσκει πρόσθεσε το αντί να το αφαιρέσει.Επανάληψη: Δευτεροβάθμιο πολυώνυμο και τριώνυμο βαθμού 2n: παραγοντοποίηση
Ερώτηση 5Έστω και ακέραιοι. Σύμφωνα με το θεώρημα των ρητών ριζών, ποιος από τους παρακάτω αριθμούς δεν μπορεί να είναι ρίζα του ;
Αυτός ο αριθμός είναι πράγματι υποψήφιος: ο διαιρεί τον και ο διαιρεί τον . Ίσως αντιμετατέθηκαν οι ρόλοι του σταθερού όρου και του μεγιστοβάθμιου συντελεστή.Είναι υποψήφιος: ο διαιρεί τον και ο διαιρεί τον . Το θεώρημα δεν αποκλείει τα αρνητικά πρόσημα, επειδή ένας ακέραιος διαιρεί έναν άλλον ακριβώς όταν τον διαιρεί ο αντίθετός του.Είναι ακέραιος υποψήφιος: ο διαιρεί τον , και ο παρονομαστής του είναι , που διαιρεί κάθε ακέραιο. Το αν είναι ρίζα θα εξαρτηθεί από το και από το .Μια ανάγωγη ρητή ρίζα ικανοποιεί το ότι ο διαιρεί τον σταθερό όρο, , και ο τον μεγιστοβάθμιο συντελεστή, . Στο , ούτε ο αριθμητής διαιρεί τον ούτε ο παρονομαστής διαιρεί τον .Επανάληψη: Ρίζες πολυωνύμων ανώτερου βαθμού και συνθετική διαίρεση
Ερώτηση 6Ποιοι αριθμοί και ικανοποιούν την σε κάθε πραγματικό διαφορετικό από και από ;
Είναι οι τιμές του αριθμητή στις ρίζες, χωρίς διαίρεση με την τιμή του άλλου παράγοντα. Όταν καλύπτεται το , μένει ορατός και ο παράγοντας , του οποίου η τιμή υπολογίζεται μαζί με τον αριθμητή.Χάθηκε το πρόσημο του παρονομαστή κατά τον υπολογισμό στο : ο παράγοντας ισούται εκεί με , και το πηλίκο του διά είναι θετικό.Οι συντελεστές του αριθμητή μοιράστηκαν στα κλάσματα. Το άθροισμα έχει αριθμητή , όχι .Με τη μέθοδο της κάλυψης, το είναι η τιμή στο του , που είναι , και το είναι η τιμή στο του , που είναι . Στο και τα δύο μέλη ισούνται με .Ερώτηση 7Ποιο είναι το σύνολο λύσεων της ανίσωσης ;
Λείπει ο αποκλεισμός του : εκεί ο παράγοντας μηδενίζεται και το πηλίκο ισούται με , που δεν είναι αρνητικό. Η διπλή ρίζα δεν αλλάζει το πρόσημο, αλλά παραμένει μηδενικό.Η διπλή ρίζα αντιμετωπίστηκε σαν να άλλαζε το πρόσημο. Ένας παράγοντας με άρτιο εκθέτη είναι θετικός και στις δύο πλευρές της ρίζας του, και το πρόσημο δεν αλλάζει όταν διασχίζουμε το .Είναι τα σημεία όπου το πηλίκο είναι θετικό: αντιστράφηκε η φορά της ανισότητας κατά την ανάγνωση του πίνακα προσήμων.Το πηλίκο έχει το πρόσημο του έξω από το , επειδή ο παράγοντας είναι εκεί θετικός· αυτό το πηλίκο είναι αρνητικό μεταξύ και . Στο ο αριθμητής μηδενίζεται, και η γνήσια ανισότητα τον αποκλείει.Επανάληψη: Πίνακες προσήμων και ανισώσεις
Ερώτηση 8Ποια είναι η πλάγια ασύμπτωτη της γραφικής παράστασης της ;
Διαιρέθηκαν με το μόνο οι δύο πρώτοι όροι του αριθμητή, σαν να ήταν ο παρονομαστής . Πρέπει να διαιρέσουμε με το , και ο όρος του διαιρέτη τροποποιεί το πηλίκο.Είναι το πηλίκο των μεγιστοβάθμιων συντελεστών, που δίνει οριζόντια ασύμπτωτη μόνο όταν οι βαθμοί είναι ίσοι. Εδώ ο αριθμητής έχει έναν βαθμό παραπάνω, και η ασύμπτωτη είναι πλάγια.Είναι η κατακόρυφη ασύμπτωτη, που αντιστοιχεί στο μηδενικό του παρονομαστή. Η πλάγια ασύμπτωτη περιγράφει τη συνάρτηση όταν το τείνει στο ή στο .Η διαίρεση δίνει , οπότε , και το κλάσμα τείνει στο και στα δύο άκρα.Επανάληψη: Ρητές συναρτήσεις: ασύμπτωτες και γραφική παράσταση
Ερώτηση 9Ποια είναι η ασύμπτωτη της γραφικής παράστασης της όταν το τείνει στο ;
Είναι η ασύμπτωτη όταν το τείνει στο . Για αρνητικό με μεγάλη απόλυτη τιμή, · επιπλέον, μια ρίζα δεν είναι ποτέ αρνητική, και η ευθεία είναι αρνητική για .Άλλαξε το πρόσημο του χωρίς να αλλάξει εκείνο του σταθερού όρου. Η απόλυτη τιμή αλλάζει το πρόσημο ολόκληρης της παράστασης .Λείπει ο σταθερός όρος, που προέρχεται από τη συμπλήρωση τετραγώνου· η διαφορά ανάμεσα στη συνάρτηση και στο τείνει στο , όχι στο .Με συμπλήρωση τετραγώνου, , και η ρίζα πλησιάζει το , που για είναι . Η διαφορά είναι , που τείνει στο .Επανάληψη: Συναρτήσεις με ρίζες: πεδίο ορισμού, πρόσημα, γραφική παράσταση
Ερώτηση 10Μια δεξαμενή περιέχει λίτρα νερό με γραμμάρια ζάχαρη ανά λίτρο. Από μια δεδομένη στιγμή προστίθενται σε αυτήν, χωρίς να βγαίνει υγρό, λίτρα ανά λεπτό ενός σιροπιού με γραμμάρια ζάχαρη ανά λίτρο, το οποίο αναμειγνύεται αμέσως. Ποιες τιμές παίρνει η συγκέντρωση της ζάχαρης, σε γραμμάρια ανά λίτρο, από εκείνη τη στιγμή και έπειτα;
Η ευθεία είναι οριζόντια ασύμπτωτη: το κλάσμα δεν ισούται ποτέ με , οπότε το μείγμα δεν φτάνει ποτέ τη συγκέντρωση του σιροπιού που εισέρχεται.Ξεχάστηκε η ζάχαρη που περιείχε αρχικά η δεξαμενή, σαν να ήταν καθαρό νερό: την αρχική στιγμή η συγκέντρωση είναι , όχι , και από εκεί αυξάνεται.Υπολογίστηκε ο μέσος όρος των δύο συγκεντρώσεων, και , σαν να αναμειγνύονταν ίσοι όγκοι. Ο όγκος του σιροπιού που προστίθεται αυξάνεται χωρίς όριο, και η συγκέντρωσή του καταλήγει να κυριαρχεί στο μείγμα.Μετά από λεπτά υπάρχουν γραμμάρια ζάχαρη σε λίτρα: . Το κλάσμα φθίνει από το προς το χωρίς να μηδενίζεται ποτέ: η συγκέντρωση αυξάνεται από και πλησιάζει το , τη συγκέντρωση του σιροπιού που εισέρχεται, χωρίς να τη φτάνει.Επανάληψη: Ρητές συναρτήσεις: ασύμπτωτες και γραφική παράσταση
Ερώτηση 11Από προηγούμενες ενότητεςΠοιο είναι το σύνολο λύσεων της ανίσωσης ;
Λύθηκε μόνο η , ενώ ξεχάστηκε ότι η απόλυτη τιμή απαιτεί επίσης .Είναι η λύση της . Μια απόλυτη τιμή μικρότερη από περιγράφει τα σημεία που βρίσκονται κοντά στο , τα οποία σχηματίζουν ένα διάστημα.Η ανισότητα ισοδυναμεί με · προσθέτοντας και διαιρώντας με προκύπτει .Επανάληψη: Η πραγματική ευθεία: διάταξη, διαστήματα και απόλυτη τιμή
Ερώτηση 12Από προηγούμενες ενότητεςΝα υπολογιστεί το .
Σωστή απάντηση:
Εξ ορισμού, , και ο αρνητικός εκθέτης δηλώνει τον αντίστροφο: . Όποιος βρίσκει διάβασε το πρόσημο του εκθέτη ως πρόσημο του αποτελέσματος.Επανάληψη: Δυνάμεις με ρητό εκθέτη και ριζικά
Ερώτηση 13Από προηγούμενες ενότητεςΠοιο είναι το σύνολο λύσεων της ανίσωσης ;
Όταν διαιρούμε με τον αρνητικό αριθμό , πρέπει να αντιστρέψουμε τη φορά της ανισότητας, και εδώ διατηρήθηκε.Το πρόσημο μείον που προηγείται του δεύτερου κλάσματος επηρεάζει ολόκληρο τον αριθμητή του: , όχι .Πολλαπλασιάζοντας με , που είναι θετικός, , δηλαδή · όταν διαιρούμε με , η φορά αντιστρέφεται: .Επανάληψη: Εξισώσεις και ανισώσεις πρώτου βαθμού και γραμμικά συστήματα
Φόρτωση του περιεχομένου…
Ολοκληρώθηκε
Συνδεθείτε για να αποθηκεύσετε την πρόοδό σας