ข้ามไปยังเนื้อหา

B · Algebra and functions

AQA · A-Level · Mathematics · หัวข้อ 2

ฝึกฝน
2.1

ขอบเขตและเงื่อนไขก่อนเข้าเรียน

AQA A-level Mathematics 7357, ส่วน B (พีชคณิตและฟังก์ชัน), เวอร์ชัน 1.3 (การประเมินผลครั้งแรก 2018). หมายเหตุการสอนต้นฉบับ

ความรู้ก่อนหน้า: GCSE Algebra: เลขชี้กำลัง, รากที่สอง, การแยกตัวประกอบ และการแก้สมการกำลังสอง

นี่คือตัวอย่างการสอนต้นฉบับ ไม่ใช่วัสดุอย่างเป็นทางการของ AQA

2.2

พีชคณิตและฟังก์ชัน

คำถาม

  • นักเรียนสองคนแก้ x² − 4x + 1 = 0 คนหนึ่งใช้วิธีเติมกำลังสองสมบูรณ์และได้คำตอบที่แน่นอน; อีกคนหนึ่งแทนค่าลงในสูตรและปัดเศษตั้งแต่เนิ่นๆ ทำให้คลาดเคลื่อนไปครึ่งสิบ สิ่งใดที่แยกวิธีการที่แน่นอนออกจากวิธีการที่เบี่ยงเบน?
  • ก่อนอ่านต่อไป บอกว่าแต่ละวิธีการแก้ต้องการข้อมูลอะไรบ้าง และคุณจะตรวจสอบคำตอบสุดท้ายได้อย่างไร

วิธีทำ

  • สมการกำลังสองสามารถแก้ได้ด้วยการแยกตัวประกอบ, การเติมกำลังสองสมบูรณ์ (a(x − h)² + k ให้จุดยอด (h, k)) หรือสูตร ดีคริมิแนนต์ b² − 4ac นับจำนวนรากจริงก่อนการแก้ใดๆ
  • A function assigns each input of its domain exactly one output. An inverse exists only if the function is one-to-one on its domain — restrict x² to x ≥ 0 first. Composition fg(x) = f(g(x)) applies g first, and fg and gf generally differ. Graph transformations read from the factored form a·f(b(x − h)) + k: scale by 1/b and a, then shift by h and k.
  • การเติมกำลังสองสมบูรณ์: เขียนสมการกำลังสองใหม่ในรูป a(x−h)²+k เพื่ออ่านจุดยอดและแก้อย่างแม่นยำ; ดีคริมิแนนต์: ปริมาณ b²−4ac ที่ตัดสินใจว่ามีรากจริงกี่ตัว; ฟังก์ชัน: กฎที่ให้ output Exactly one สำหรับแต่ละ input ที่อนุญาต; โดเมน: เซตของ input ที่อนุญาตของฟังก์ชัน
ซ้าย: y = (x − 2)² − 1 พร้อมจุดยอด (2, −1). ขวา: f(x) = x² สำหรับ x ≥ 0 และ inverse ของมัน √x สะท้อนใน y = x
กำลังสมบูรณ์ให้จุดยอด (2, −1); ฟังก์ชันผกผันคือการสะท้อนในเส้น y = x หลังจำกัดโดเมนแล้ว

ตรวจสอบคำตอบของคุณ

  • ตรวจสอบคำตอบที่เป็นไปได้ทุกตัวในสมการต้นฉบับ โดยเฉพาะหลังจากยกกำลังสอง (ซึ่งอาจเพิ่มรากที่ผิด) หรือหารด้วยนิพจน์ (ซึ่งอาจทำให้กรณีศูนย์หายไป) รักษารากของจำนวนจริงให้อยู่ในรูปที่แน่นอนจนกว่าจะทำการปัดเศษตามคำขอ การปัดเศษระหว่างคำนวณเป็นสาเหตุของการสูญเสียความแม่นยำถึงตำแหน่งทศนิยมหนึ่ง
  • สำหรับฟังก์ชันผกผันที่อ้างถึง ให้ตรวจสอบว่า f(f⁻¹(x)) = x บนโดเมนของฟังก์ชันผกผัน และระบุโดเมนนั้นอย่างชัดเจน — ฟังก์ชันผกผันของ x² จะมีอยู่ก็ต่อเมื่อจำกัดอยู่ในช่วงย่อยเท่านั้น

กรณีฝึกทำ

  • ข้อมูลที่กำหนด: x² − 4x + 1 = 0. จัดรูปกำลังสองสมบูรณ์: (x − 2)² − 4 + 1 = 0, ดังนั้น (x − 2)² = 3. จัดรูปใหม่: x − 2 = ±√3. แทนค่าจะได้ x = 2 + √3 ≈ 3.732 หรือ x = 2 − √3 ≈ 0.268. ตรวจสอบ: (2 − √3)² − 4(2 − √3) + 1 = 7 − 4√3 − 8 + 4√3 + 1 = 0 ✓

ตัวอย่าง:

For f(x) = x² − 4 with domain x ≥ 0, find the inverse and its domain using the same sequence: known relation → rearrange → select branch → state domain and range. (Answer: from y = x² − 4, x = √(y + 4) using the x ≥ 0 branch, so f⁻¹(x) = √(x + 4) with domain x ≥ −4 and range y ≥ 0.)


ขอบเขตกับกับดัก

  • สูตรนี้ใช้ได้เสมอแต่ควรใช้รูปที่แน่นอนเมื่อรากเป็นรากของจำนวนจริง ส่วนทศนิยมเป็นการประมาณค่า การประกอบฟังก์ชันขึ้นอยู่กับลำดับ และกราฟที่ถูกแปลงต้องได้รับการตรวจสอบโดยการติดตามจุดที่ทราบค่าไว้ ไม่สามารถพึ่งพาเพียงสูตรเท่านั้น

เตือน:

The function f(x) = x² has an inverse over all real numbers. This claim is false: two inputs share each output (2 and −2 both give 4), so the reverse mapping is not a function — the domain must first be restricted, for example to x ≥ 0, giving f⁻¹(x) = √x.

จุดสำคัญ:

พีชคณิตและฟังก์ชัน: ทำกำลังสมบูรณ์หรือใช้สูตรพร้อมดีคริมิแนนต์เพื่อนับราก; ตรวจสอบคำตอบในสมการเดิม. ฟังก์ชันต้องมีโดเมนระบุ; ฟังก์ชันผกผันต้องการสาขาแบบ one-to-one, และการแปลงกราฟอ่านจากรูปแยกตัวประกอบ

สำรวจ

โดเมน ฟังก์ชันผกผัน และการประกอบฟังก์ชัน

ระบุโดเมนและเรนจ์

เปรียบเทียบแบบจำลองกับกรณีที่มีตัวอย่างวิธีทำ และอธิบายการเปลี่ยนแปลงหนึ่งอย่าง

คำศัพท์ ฝึกฝน
English ไทย
completing the square/kəmˈpliːtɪŋ ðə skweə/ การเติมกำลังสองสมบูรณ์
discriminant/dɪˈskrɪmɪnənt/ ดิคริมิแนนต์
function/ˈfʌŋkʃn/ ฟังก์ชัน
domain/dəˈmeɪn/ โดเมน (Domain)

บทเรียนเชิงโต้ตอบสำหรับหัวข้อนี้

ทำทีละขั้นตอน พร้อมแบบฝึกหัดตรวจสอบผลทันที

หัวข้อเพิ่มเติมใน AQA · A-Level · Mathematics

เข้าสู่ระบบหรือสร้างบัญชี

IGCSE, A-Level & AP