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Topos Uranos

摘要

本课开启关于代数函数与多项式的单元。它介绍本单元的九节课以及贯穿它们的线索,即因式分解:根、符号、不等式、定义域、渐近线和图像都取决于它。接着,本课追溯这些思想的历史背景,从巴比伦泥板上的二次问题和花拉子米的代数,到 16 世纪意大利的公式、韦达和笛卡儿的记号,以及欧拉和狄利克雷的函数概念;它精确地表述催生这些思想的两个问题,即解多项式方程和描述函数,并用一个例子说明因式分解如何同时解决这两个问题。最后,本课指出这些思想在本课程的其余部分、本站的其他课程以及科学与技术中的用途。

学习目标

  1. 描述本单元每节课的内容,并说明多项式的因式分解在整体中所起的作用。
  2. 把本单元的主要结果置于其历史背景之中,说出其主要人物以及每个人试图解决的问题。
  3. 表述解多项式方程的问题和描述代数函数的问题,并在一个例子中认识到一次因式分解如何同时回答这两个问题。
  4. 指出这些思想在后面各单元、其他课程以及科学与技术应用中重新出现的地方。

入门测评

在学习本单元之前,先测一测自己的起点是有益的。这份自我测评不计分:前九道题逐一对应本单元的九节课,第十道题要求把一个具体情境表示为函数;同样的技能会在最后的总结课中再次测量。最后三道题检查本单元默认已从关于数集的单元中掌握的内容。每个错误答案都会指出应当在哪一节课上多停留。

入门测评

开始本单元之前,先测一测你的起点。这是一次简短的自我测评:不计分,结果只保存在你的浏览器中。

  1. 第 1 题函数 f(x)=4−xx−1f(x) = \frac{\sqrt{4 - x}}{x - 1} 的定义域是什么?

  2. 第 2 题函数 f(x)=(x−1)2+2f(x) = (x - 1)^2 + 2 限制在 [1,∞)\ico{1}{\infty} 上时,是到 [2,∞)\ico{2}{\infty} 上的双射。它的反函数是什么?

  3. 第 3 题当 kk 取何值时,多项式 x3+kx2+x−6x^3 + k x^2 + x - 6 能被 x−2x - 2 整除?

  4. 第 4 题若 rr 与 ss 是 2x2−6x+12x^2 - 6x + 1 的根,则 r2+s2r^2 + s^2 等于多少?

  5. 第 5 题设 aa 和 bb 为整数。根据有理根定理,下列哪个数不可能是 3x3+ax2+bx+23x^3 + a x^2 + b x + 2 的根?

  6. 第 6 题哪两个数 AA 和 BB 使得 3x+1(x−1)(x+2)=Ax−1+Bx+2\frac{3x + 1}{(x - 1)(x + 2)} = \frac{A}{x - 1} + \frac{B}{x + 2} 对每个不等于 11 也不等于 −2-2 的实数成立?

  7. 第 7 题不等式 (x−1)2(x+3)x−2<0\frac{(x - 1)^2 (x + 3)}{x - 2} < 0 的解集是什么?

  8. 第 8 题函数 f(x)=2x2+3x−1x−1f(x) = \frac{2x^2 + 3x - 1}{x - 1} 的图像的斜渐近线是什么?

  9. 第 9 题函数 f(x)=x2+6xf(x) = \sqrt{x^2 + 6x} 的图像在 xx 趋于 −∞-\infty 时的渐近线是什么?

  10. 第 10 题一个容器装有 5050 升水,每升含糖 44 克。从某一时刻起,以每分钟 22 升的速度向其中加入糖浆,这种糖浆每升含糖 3030 克,加入后立即混合均匀,并且没有液体流出。从这一时刻起,糖的浓度(以克每升计)取哪些值?

  11. 第 11 题来自前面的单元不等式 ∣2x−3∣<5\abs{2x - 3} < 5 的解集是什么?

  12. 第 12 题来自前面的单元计算 27−2327^{-\frac{2}{3}}。

  13. 第 13 题来自前面的单元不等式 x−13−2x+12≥1\frac{x - 1}{3} - \frac{2x + 1}{2} \geq 1 的解集是什么?