Перейти к содержанию

2 · Функции

International Baccalaureate · IB Diploma · Mathematics: Analysis and Approaches · HL · Тема 2

2.1

Область применения и требования

Поддерживаемый фокус HL. Первая оценка 2021; актуально до 2028. Курс с первой оценкой 2029 является отдельным. Оставшиеся требования к руководству, оценке и практической деятельности сохраняют свои зарегистрированные значения.

Предварительные требования: прочитайте указанные количества и единицы измерения, используйте арифметику и нижеприведённые условия модели. Каждый урок осваивает собственный метод перед независимым переносом.

Это оригинальные или явно вымышленные учебные примеры, а не фактические измерения или завершённые оценочные исследования учащихся.

English Русский
domain/dəˈmeɪn/ Область определения
half-life/hɑːf laɪf/ Период полураспада
2.2

Область определения, обратные функции и композиция

Какие значения допустимы?

  • Модель квадратного корня возвращает действительный результат только для некоторых входных значений. Сама формула не определяет полную функцию.
  • В этом уроке изучается область определения: множество допустимых входных значений функции.

Выберите математическую структуру

  • Укажите область определения и область значений. Для обратной функции сначала убедитесь, что функция является взаимно однозначной на своей области определения. Композиция fg означает применение g первым, затем f; промежуточный выход должен быть допустимым входом для f.
  • Укажите допустимые входные данные и единицы измерения перед вычислением. Уравнение должно отражать зависимость, а не просто фиксировать ввод в калькулятор.

Пройдите через проверенный случай

$$f(g(x))=(f\circ g)(x),\qquad f^{-1}(f(x))=x$$
  • Проверьте результат по исходным величинам. Подставьте значения в исходное соотношение или сравните график и числовой ответ, где это уместно.

Пример:

Для f(x)=√(x-2), x≥2 и область значений y≥0. Из y=√(x-2) следует x=y²+2. Таким образом, обратная функция f(x)=x²+2 при x≥0. Для g(x)=x+3, fg(1)=f(4)=√2.

Области определения, обратные функции и композиция — оригинальная учебная диаграмма

Проверьте соблазнительное упрощение

  • Возведение в квадрат может порождать посторонние решения. Ограничение области определения параболы необходимо перед утверждением существования обратной функции. Горизонтальный сдвиг внутри f имеет противоположный знак движению графика.
  • Если сокращение приводит к ошибке, определите нарушенное предположение. Сохраняйте точное значение до момента, когда требуется финальное округление.

Предупреждение:

Каждая квадратичная функция на множестве всех действительных чисел имеет обратную функцию. Это утверждение ложно. Объясните, какое определение или допущение оно нарушает.


Интерпретируйте новую ситуацию

  • Проверьте f(f inverse(x))=x на области определения обратной функции. Используйте эскиз, чтобы проверить, пересекает ли горизонтальная линия исходный график более одного раза.
  • Полное решение должно содержать математический результат и объяснение его смысла. Убедитесь, что полученный результат возможен в заданном контексте.

Используйте это в своем курсе

  • Текущая первая оценка - 2021 Анализ и подходы HL. Это концептуальная поддержка; для сертификации каждой цели необходим полный гайдлайнд.
  • Приводите ход решения до финального ответа и соблюдайте правила использования калькулятора и формул, указанные в экзаменационном билете. Проанализируйте неверный ответ, найдя первый недопустимый шаг.

Ключевые моменты:

Множество допустимых входных значений функции. Выберите соотношение, покажите метод, проверьте его допущения и интерпретируйте результат.

2.3

Экспоненциальные функции, логарифмы и моделирование

Почему модель убывания остаётся положительной?

  • Концентрация лекарства уменьшается на одинаковый процент каждый час. Постоянное вычитание со временем привело бы к отрицательному значению.
  • В этом уроке изучается период полураспада: время, за которое убывающая величина снижается до половины своего начального значения.

Выберите математическую структуру

  • Для y=Ae^(kt), k — пропорциональная скорость. Логарифмирование дает ln y=ln A+kt. Логарифмы требуют положительных аргументов, и log(x+y) не равно log x+log y.
  • Укажите допустимые входные данные и единицы измерения перед вычислением. Уравнение должно отражать зависимость, а не просто фиксировать ввод в калькулятор.

Пройдите через проверенный случай

$$y=Ae^{kt},\qquad \ln y=\ln A+kt$$
  • Проверьте результат по исходным величинам. Подставьте значения в исходное соотношение или сравните график и числовой ответ, где это уместно.

Пример:

Если y=80e^(-0.2t), то при y=40 получаем e^(-0.2t)=1/2. Отсюда t=ln2/0.2≈3.466. Для 3^x=20, x=ln20/ln3. Построение графика зависимости ln y от t линеаризует эту экспоненциальную модель.

Экспоненты, логарифмы и моделирование — исходная учебная диаграмма

Проверьте соблазнительное упрощение

  • Подогнанная экспонента — это модель, а не гарантия. Укажите единицы времени и диапазон применения. Отрицательное k описывает убывание; отрицательное начальное значение обычно противоречит контексту задачи.
  • Если сокращение приводит к ошибке, определите нарушенное предположение. Сохраняйте точное значение до момента, когда требуется финальное округление.

Предупреждение:

Для положительных x и y: ln(x+y)=ln x+ln y. Это утверждение ложно. Объясните, какое определение или предположение оно нарушает.


Интерпретируйте новую ситуацию

  • Сравните фактические наблюдения с моделью. Систематические отклонения могут указывать на изменяющиеся условия. В отчете объясните физический смысл скорости и начального значения, а не просто приводите уравнение.
  • Полное решение должно содержать математический результат и объяснение его смысла. Убедитесь, что полученный результат возможен в заданном контексте.

Используйте это в своем курсе

  • Текущая первая оценка - 2021 Анализ и подходы HL. Это концептуальная поддержка; для сертификации каждой цели необходим полный гайдлайнд.
  • Приводите ход решения до финального ответа и соблюдайте правила использования калькулятора и формул, указанные в экзаменационном билете. Проанализируйте неверный ответ, найдя первый недопустимый шаг.

Ключевые моменты:

Время, за которое убывающая величина снижается до половины своего начального значения. Выберите соотношение, покажите метод, проверьте его допущения и проинтерпретируйте результат.

Интерактивные уроки по этой теме

Пройдите его шаг за шагом с упражнениями мгновенной проверки.

Больше тем в International Baccalaureate · IB Diploma · Mathematics: Analysis and Approaches · HL

Войти или создать аккаунт

IGCSE, A-Level & AP