Skip to content · ⁨الانتقال إلى المحتوى⁩

Polynomial and Rational Functions · ⁨الدوال كثير الحدود والدوال الكسرية⁩

AP Precalculus · ⁨AP ما قبل التفاضل والتكامل⁩ · Topic 1 · ⁨الموضوع 1⁩

Video lesson for this topic · ⁨درس فيديو لهذا الموضوع⁩ Open the video page · ⁨افتح صفحة الفيديو⁩
17:14

الدوال كثيرات الحدود والكسرية

انظر إلى هذا المنحنى. يرتفع، ثم ينخفض، ثم يرتفع مرة أخرى — هذه نقاط انعطافه. يقطع المحور الأفقي — هذه هي الجذور، حيث…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨سرد باللغة الإنجليزية · ترجمة مدمجة بالإنجليزية + الصينية⁩

1.1

Change in Tandem · ⁨التغيير بالتتابع⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Learning Objective 1.1.A: Describe how the input and output values of a function vary together by comparing function values.

  • 1.1.A.1 A function is a mathematical relation that maps a set of input values to a set of output values such that each input value is mapped to exactly one output value. The set of input values is called the domain of the function, and the set of output values is called the range of the function. The variable representing input values is called the independent variable, and the variable representing output values is called the dependent variable.
  • 1.1.A.2 The input and output values of a function vary in tandem according to the function rule, which can be expressed graphically, numerically, analytically, or verbally.
  • 1.1.A.3 A function is increasing over an interval of its domain if, as the input values increase, the output values always increase. That is, for all $a$ and $b$ in the interval, if $a < b$, then $f(a) < f(b)$.
  • 1.1.A.4 A function is decreasing over an interval of its domain if, as the input values increase, the output values always decrease. That is, for all $a$ and $b$ in the interval, if $a < b$, then $f(a) > f(b)$.

Learning Objective 1.1.B: Construct a graph representing two quantities that vary with respect to each other in a contextual scenario.

  • 1.1.B.1 The graph of a function displays a set of input-output pairs and shows how the values of the function's input and output values vary.
  • 1.1.B.2 A verbal description of the way aspects of phenomena change together can be the basis for constructing a graph.
  • 1.1.B.3 The graph of a function is concave up on intervals in which the rate of change is increasing.
  • 1.1.B.4 The graph of a function is concave down on intervals in which the rate of change is decreasing.
  • 1.1.B.5 The graph intersects the $x$-axis when the output value is zero. The corresponding input values are said to be zeros of the function.
العربية

الهدف التعليمي 1.1.A: صف كيف تتغير قيم الإدخال والمخرجات لدالة معًا عن طريق مقارنة قيم الدالة.

  • 1.1.A.1 الدالة هي علاقة رياضية تربط مجموعة من قيم الإدخال بمجموعة من قيم المخرجات بحيث يتم ربط كل قيمة إدخال بقيمة إخراج واحدة بالضبط. تسمى مجموعة قيم الإدخال المجال للدالة، وتسمى مجموعة قيم المخرجات المدى. يُطلق على المتغير الذي يمثل قيم الإدخال المتغير المستقل، وعلى المتغير الذي يمثل قيم المخرجات المتغير التابع.
  • 1.1.A.2 تتغير قيم الإدخال والمخرجات لدالة بالتزامن وفقًا لـ قاعدة الدالة، والتي يمكن التعبير عنها بيانيًا، أو عدديًا، أو تحليليًا، أو شفهيًا.
  • 1.1.A.3 تكون الدالة متزايدة على فترة من مجالها إذا كانت، مع زيادة قيم المدخلات، تزداد قيم المخرجات دائمًا. أي، لجميع $a$ و $b$ في الفترة، إذا $a < b$، فإن $f(a) < f(b)$.
  • 1.1.A.4 تكون الدالة متناقصة على فترة من مجالها إذا كانت، مع زيادة قيم المدخلات، تنخفض قيم المخرجات دائمًا. أي، لجميع $a$ و $b$ في الفترة، إذا $a < b$، فإن $f(a) > f(b)$.

هدف التعلم 1.1.B: بناء رسم بياني يمثل كميين يتغيران بالنسبة لبعضهما البعض في سيناريو سياقي.

  • 1.1.B.1 يعرض الرسم البياني للدالة مجموعة من أزواج المدخل والمخرج ويوضح كيفية تغير قيم مدخلات الدالة ومخرجاتها.
  • 1.1.B.2 يمكن أن يكون الوصف اللفظي لطريقة تغير جوانب الظواهر معًا أساسًا لبناء رسم بياني.
  • 1.1.B.3 يكون الرسم البياني للدالة محدبًا للأعلى ( concave up ) على الفترات التي تزداد فيها معدل التغير.
  • 1.1.B.4 يكون الرسم البياني للدالة محدبًا للأسفل ( concave down ) على الفترات التي تنخفض فيها معدل التغير.
  • 1.1.B.5 يتقاطع الرسم البياني مع محور $x$ عندما تكون قيمة المخرج صفرًا. تسمى قيم المدخلات المقابلة بـ أصفار الدالة.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

A function 函数 is a rule that maps each input to exactly one output. The set of allowed inputs is the domain 定义域; the set of outputs is the range 值域. The input variable is the independent variable 自变量 and the output variable is the dependent variable 因变量. A function rule can be shown graphically, numerically, analytically (a formula), or verbally.

As the input changes, the output changes "in tandem" – together. Over an interval, a function is:

  • increasing 递增 if, whenever $a, then $f(a) (bigger input, bigger output);
  • decreasing 递减 if, whenever $a, then $f(a)>f(b)$ (bigger input, smaller output).

A graph of a function shows all its input–output pairs, so you can read this behavior straight off the picture.

العربية

الدالة هي قاعدة تربط كل مدخل بـ خرج واحد فقط. مجموعة المدخلات المسموحة تسمى المجال؛ ومجموعة الخرجات تسمى المدى. المتغير المدخل هو المتغير المستقل والمتغير الخرج هو المتغير التابع. يمكن تمثيل قاعدة الدالة بيانياً، عددياً، تحليلياً (بمعادلة)، أو لفظياً.

عندما يتغير المدخل، يتغير الخرج "في آنٍ واحد" – معاً. على فترة معينة، تكون الدالة:

  • متزايدة إذا كان، كلما $a، فإن $f(a) (مدخل أكبر، خرج أكبر);
  • متناقصة إذا كان، كلما $a، فإن $f(a)>f(b)$ (مدخل أكبر، خرج أصغر).

الرسم البياني للدالة يوضح جميع أزواج المدخل–الخرج، لذا يمكنك قراءة هذا السلوك مباشرة من الصورة.

Explore · ⁨استكشف⁩

Watch two quantities change together · ⁨راقب تغير كميتين معاً⁩

y = ax² + bx + c

Precalculus studies how an output changes in tandem with its input. Read the curve left to right: where it is steep, $y$ changes a lot for a small change in $x$; where it is flat, $y$ barely moves. · ⁨يدرس ما قبل التفاضل كيف يتغير المخرجات بالتزامن مع المدخلات. اقرأ المنحنى من اليسار إلى اليمين: حيث يكون حاداً، يتغير $y$ كثيراً مقابل تغيير صغير في $x$؛ حيث يكون مسطحاً، لا يتحرك $y$ تقريباً.⁩

1.2

Rates of Change · ⁨معدلات التغير⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Learning Objective 1.2.A: Compare the rates of change at two points using average rates of change near the points.

  • 1.2.A.1 The average rate of change of a function over an interval of the function's domain is the constant rate of change that yields the same change in the output values as the function yielded on that interval of the function's domain. It is the ratio of the change in the output values to the change in input values over that interval.
  • 1.2.A.2 The rate of change of a function at a point quantifies the rate at which output values would change were the input values to change at that point. The rate of change at a point can be approximated by the average rates of change of the function over small intervals containing the point, if such values exist.
  • 1.2.A.3 The rates of change at two points can be compared using average rate of change approximations over sufficiently small intervals containing each point, if such values exist.

Learning Objective 1.2.B: Describe how two quantities vary together at different points and over different intervals of a function.

  • 1.2.B.1 Rates of change quantify how two quantities vary together.
  • 1.2.B.2 A positive rate of change indicates that as one quantity increases or decreases, the other quantity does the same.
  • 1.2.B.3 A negative rate of change indicates that as one quantity increases, the other decreases.
العربية

هدف التعلم 1.2.A: مقارنة معدلات التغير عند نقطتين باستخدام معدلات التغير المتوسطة بالقرب من النقاط.

  • 1.2.A.1 معدل التغير المتوسط للدالة على فترة من مجال الدالة هو معدل التغير الثابت الذي ينتج نفس التغير في قيم المخرجات كما أنتجته الدالة على تلك الفترة من مجال الدالة. إنه نسبة التغير في قيم المخرجات إلى التغير في قيم المدخلات على تلك الفترة.
  • 1.2.A.2 يقيس معدل التغير للدالة عند نقطة المعدل الذي ستتغير به قيم المخرجات لو تغيرت قيم المدخلات عند تلك النقطة. يمكن تقدير معدل التغير عند نقطة باستخدام معدلات التغير المتوسطة للدالة على فترات صغيرة تحتوي على النقطة، إذا كانت هذه القيم موجودة.
  • 1.2.A.3 يمكن مقارنة معدلات التغير عند نقطتين باستخدام تقديرات معدل التغير المتوسطة على فترات كافية الصغر تحتوي على كل نقطة، إذا كانت هذه القيم موجودة.

هدف التعلم 1.2.B: وصف كيفية تباين كميتين معًا عند نقاط مختلفة وعلى فترات مختلفة لدالة.

  • 1.2.B.1 تقيس معدلات التغير مدى تباين كميتين معًا.
  • 1.2.B.2 يشير معدل التغير الموجب إلى أنه عندما تزيد كمية ما أو تقل، فإن الكمية الأخرى تفعل الشيء نفسه.
  • 1.2.B.3 يشير معدل التغير السلبي إلى أنه عندما تزداد كمية ما، تقل الكمية الأخرى.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

The average rate of change 平均变化率 of a function over an interval is the change in output divided by the change in input – the single constant rate that would give the same total change. Over $[a,b]$:

$$\text{avg rate} = \frac{f(b)-f(a)}{b-a}.$$

The rate of change at a point measures how fast the output changes right at that input. You approximate it with average rates over small intervals around the point. Comparing two points, the one with the larger average rate (over small enough intervals) is changing faster. A positive rate means both quantities move the same way; a negative rate means they move in opposite ways.

Worked example. For $f(x)=x^2$, the average rate of change over $[1,4]$ is $\dfrac{f(4)-f(1)}{4-1}=\dfrac{16-1}{3}=5$. Over $[1,2]$ it is $\dfrac{4-1}{1}=3$ – the rate itself changes, which is exactly why $f$ is not linear.

العربية

معدل التغير المتوسط للدالة على فترة هو التغير في الخرج مقسوماً على التغير في المدخل – وهو معدل ثابت واحد سيعطي نفس التغير الكلي. على $[a,b]$:

$$\text{avg rate} = \frac{f(b)-f(a)}{b-a}.$$

معدل التغير عند نقطة يقيس مدى سرعة تغير الخرج تماماً عند ذلك المدخل. تقدره باستخدام معدلات متوسطة على فترات صغيرة حول النقطة. عند مقارنة نقطتين، النقطة ذات معدل التغير المتوسط الأكبر (على فترات كافية الصغر) تتغير بسرعة أكبر. المعدل الموجب يعني أن الكميةين تتحركان في نفس الاتجاه؛ والمعدل السالب يعني أنهما تتحركان في اتجاهين متعاكسين.

مثال محلول. بالنسبة لـ $f(x)=x^2$، معدل التغير المتوسط على $[1,4]$ هو $\dfrac{f(4)-f(1)}{4-1}=\dfrac{16-1}{3}=5$. وعلى $[1,2]$ هو $\dfrac{4-1}{1}=3$ – مما يعني أن المعدل نفسه يتغير، وهذا بالضبط سبب كون $f$ غير خطي.

1.3

Rates of Change in Linear and Quadratic Functions · ⁨معدلات التغير في الدوال الخطية والتربيعية⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Learning Objective 1.3.A: Determine the average rates of change for sequences and functions, including linear, quadratic, and other function types.

  • 1.3.A.1 For a linear function, the average rate of change over any length input-value interval is constant.
  • 1.3.A.2 For a quadratic function, the average rates of change over consecutive equal-length input-value intervals can be given by a linear function.
  • 1.3.A.3 The average rate of change over the closed interval $[a, b]$ is the slope of the secant line from the point $(a, f(a))$ to $(b, f(b))$.

Learning Objective 1.3.B: Determine the change in the average rates of change for linear, quadratic, and other function types.

  • 1.3.B.1 For a linear function, since the average rates of change over consecutive equal-length input-value intervals can be given by a constant function, these average rates of change for a linear function are changing at a rate of zero.
  • 1.3.B.2 For a quadratic function, since the average rates of change over consecutive equal-length input-value intervals can be given by a linear function, these average rates of change for a quadratic function are changing at a constant rate.
  • 1.3.B.3 When the average rate of change over equal-length input-value intervals is increasing for all small-length intervals, the graph of the function is concave up. When the average rate of change over equal-length input-value intervals is decreasing for all small-length intervals, the graph of the function is concave down.
العربية

هدف التعلم 1.3.A: تحديد معدلات التغير المتوسطة للتسلسلات والدوال، بما في ذلك الدوال الخطية والتربيعية وأنواع الدوال الأخرى.

  • 1.3.A.1 بالنسبة للدالة الخطية، يكون معدل التغير المتوسط على أي طول لفترة قيمة الإدخال ثابتًا.
  • 1.3.A.2 بالنسبة للدالة التربيعية، يمكن أن تُعطى معدلات التغير المتوسطة على فترات متتالية متساوية الطول بقيمة الإدخال بدلالة دالة خطية.
  • 1.3.A.3 معدل التغير المتوسط على الفترة المغلقة $[a, b]$ هو ميل القطعة المستقيمة الواصل (القاطع) من النقطة $(a, f(a))$ إلى $(b, f(b))$.

هدف التعلم 1.3.B: تحديد التغير في معدلات التغير المتوسطة للدوال الخطية والتربيعية وأنواع الدوال الأخرى.

  • 1.3.B.1 بالنسبة للدالة الخطية، نظرًا لأن معدلات التغير المتوسطة على فترات متتالية متساوية الطول بقيمة الإدخال يمكن تمثيلها بدالة ثابتة، فإن معدلات التغير المتوسطة لهذه الدالة الخطية تتغير بمعدل يساوي صفرًا.
  • 1.3.B.2 بالنسبة لدالة تربيعية، بما أن معدلات التغير المتوسطة على فترات متتالية من قيم المدخلات ذات طول متساوٍ يمكن تمثيلها بدالة خطية، فإن هذه المعدلات التغير المتوسطة للدالة التربيعية تتغير بمعدل ثابت.
  • 1.3.B.3 عندما تكون معدل التغير المتوسط على فترات متساوية الطول لقيم المدخلات متزايدًا لجميع الفترات صغيرة الطول، يكون منحنى الدالة مقعرًا لأعلى. وعندما يكون معدل التغير المتوسط على فترات متساوية الطول لقيم المدخلات متناقصًا لجميع الفترات صغيرة الطول، يكون منحنى الدالة مقعرًا لأسفل.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

The average rate of change over $[a,b]$ is the slope of the secant line 割线 from $(a,f(a))$ to $(b,f(b))$.

  • For a linear 线性 function, the average rate of change over any interval is constant – so the rate at which the rate changes is zero.
  • For a quadratic 二次 function, the average rates of change over equal-length intervals themselves form a linear pattern – so those rates change at a constant rate.

This "rate of the rate" idea distinguishes function types: a constant second difference signals a quadratic.

العربية

معدل التغير المتوسط على $[a,b]$ هو ميل الخط القاطع من $(a,f(a))$ إلى $(b,f(b))$.

إكمال المربع يعطي رأس القطع المكافئ
إكمال المربع يعطي رأس القطع المكافئ
  • بالنسبة للدالة الخطية، يكون معدل التغير المتوسط على أي فترة ثابتاً – لذا فإن معدل تغير المعدل يساوي صفراً.
  • بالنسبة للدالة التربيعية، تشكل معدلات التغير المتوسطة على فترات متساوية الطول نفسها نمطاً خطياً – لذا تتغير تلك المعدلات بمعدل ثابت.

فكرة "معدل المعدل" هذه تميز بين أنواع الدوال: الفرق الثاني الثابت يشير إلى دالة تربيعية.

جسر جيت غيت بكابلها الرئيسي المنحني
كابل الجسر المعلق يأخذ شكل منحنى يشبه القطع المكافئ – دالة تربعية يمكنك رؤيتها في الفولاذ
Explore · ⁨استكشف⁩

Explore a quadratic's changing rate · ⁨استكشف معدل تغير دالة تربيعية⁩

y = ax² + bx + c

Move the sliders and watch the parabola 抛物线 tilt. Its average rate of change is not constant — the slope is positive on one side of the vertex 顶点 and negative on the other. Notice how $a$ opens it up or down. · ⁨حرك المؤشرات وانظر كيف يميل قطع المكافئ 抛物线. معدل تغيره المتوسط ليس ثابتًا — الميل موجب على أحد جانبي القمة 顶点 وسالب على الجانب الآخر. لاحظ كيف يُفتح $a$ للأعلى أو للأسفل.⁩

1.4

Polynomial Functions and Rates of Change · ⁨الدوال كثيرات الحدود ومعدلات التغير⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Learning Objective 1.4.A: Identify key characteristics of polynomial functions related to rates of change.

  • 1.4.A.1 A nonconstant polynomial function of $x$ is any function representation that is equivalent to the analytical form $p(x) = a_n x^n + a_{n-1} x^{n-1} + a_{n-2} x^{n-2} + \ldots + a_2 x^2 + a_1 x + a_0$, where $n$ is a positive integer, $a_i$ is a real number for each $i$ from $1$ to $n$, and $a_n$ is nonzero. The polynomial has degree $n$, the leading term is $a_n x^n$, and the leading coefficient is $a_n$. A constant is also a polynomial function of degree zero.
  • 1.4.A.2 Where a polynomial function switches between increasing and decreasing, or at the included endpoint of a polynomial with a restricted domain, the polynomial function will have a local, or relative, maximum or minimum output value. Of all local maxima, the greatest is called the global, or absolute, maximum. Likewise, the least of all local minima is called the global, or absolute, minimum.
  • 1.4.A.3 Between every two distinct real zeros of a nonconstant polynomial function, there must be at least one input value corresponding to a local maximum or local minimum.
  • 1.4.A.4 Polynomial functions of an even degree will have either a global maximum or a global minimum.
  • 1.4.A.5 Points of inflection of a polynomial function occur at input values where the rate of change of the function changes from increasing to decreasing or from decreasing to increasing. This occurs where the graph of a polynomial function changes from concave up to concave down or from concave down to concave up.
العربية

هدف التعلم 1.4.A: تحديد الخصائص الرئيسية لدوال كثيرات الحدود المتعلقة بمعدلات التغير.

  • 1.4.A.1 دالة كثير حدود غير ثابتة من $x$ هي أي تمثيل دالة يكافئ الشكل التحليلي $p(x) = a_n x^n + a_{n-1} x^{n-1} + a_{n-2} x^{n-2} + \ldots + a_2 x^2 + a_1 x + a_0$، حيث $n$ عدد صحيح موجب، و$a_i$ عدد حقيقي لكل $i$ من $1$ إلى $n$، و$a_n$ لا يساوي صفرًا. يكون لكثير الحدود درجة $n$، والحد الرائد هو $a_n x^n$، ومعامل الحد الرائد هو $a_n$. والثابت يعتبر أيضًا دالة كثيرة حدود من الدرجة صفر.
  • 1.4.A.2 عند النقاط التي تتحول فيها دالة كثيرة الحدود بين الزيادة والنقصان، أو عند نقطة النهاية المضمنة لكثيرة حدود ذات مجال محدود، ستحتوي دالة كثيرة الحدود على قيمة مخرجات محلية أو نسبية عظمى أو صغرى. أكبر جميع القيم العظمى المحلية تسمى القيمة العظمى العالمية أو المطلقة. وبالمثل، أصغر جميع القيم الصغرى المحلية تسمى القيمة الصغرى العالمية أو المطلقة.
  • 1.4.A.3 بين كل صفرين حقيقيين متميزين لدالة كثيرة حدود غير ثابتة، يجب أن يوجد على الأقل قيمة مدخل واحدة تقابل قيمة عظمى محلية أو صغرى محلية.
  • 1.4.A.4 دوال كثيرات الحدود ذات الدرجات الزوجية سيكون لها إما عظمى عالمية أو صغرى عالمية.
  • 1.4.A.5 نقاط الانعطاف في دالة كثيرة حدود تحدث عند قيم المدخلات التي يتغير فيها معدل تغير الدالة من الزيادة إلى النقصان أو من النقصان إلى الزيادة. يحدث هذا عندما يتغير منحنى دالة كثيرة الحدود من المقعر لأعلى إلى المقعر لأسفل أو من المقعر لأسفل إلى المقعر لأعلى.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

A nonconstant polynomial 多项式 has the form

$$p(x)=a_n x^n + a_{n-1}x^{n-1}+\cdots+a_1 x + a_0,\quad a_n\neq 0.$$
Its degree 次数 is $n$, its leading term 首项 is $a_n x^n$, and its leading coefficient 首项系数 is $a_n$. A constant is a polynomial of degree $0$.

Key features:

  • Where a polynomial switches between increasing and decreasing, it has a local (relative) extremum 局部极值. The greatest local maximum is the global (absolute) maximum 全局最大值 only when the polynomial has one — but most polynomials are unbounded (every odd-degree polynomial runs off to $\pm\infty$), so they have no global maximum or minimum at all.
  • Between any two distinct real zeros there is at least one local maximum or minimum.
  • An even-degree polynomial has either a global maximum or a global minimum.
  • A point of inflection 拐点 is where the graph changes concavity – from concave up 上凹 to concave down 下凹 or the reverse – i.e. where the rate of change switches between increasing and decreasing.
  • A function has symmetry when it is even 偶函数 – $f(-x)=f(x)$, graph symmetric across the $y$-axis (like $x^2$, $x^4$) – or odd 奇函数 – $f(-x)=-f(x)$, graph symmetric by rotation about the origin (like $x^3$, $x^5$). Test by substituting $-x$ and simplifying; later, $\cos\theta$ is even and $\sin\theta$ is odd.
العربية
منحنى جسر ناعم: graphs كثيرات الحدود والكسور تمثل أشكالاً حقيقية مع مقاربات وانعطافات
منحنى جسر ناعم: graphs كثيرات الحدود والكسور تمثل أشكالاً حقيقية مع مقاربات وانعطافات

كثير حدود غير ثابت له الشكل

$$p(x)=a_n x^n + a_{n-1}x^{n-1}+\cdots+a_1 x + a_0,\quad a_n\neq 0.$$
درجة его تكون $n$، وحدّه الأول هو $a_n x^n$، ومعامله الأول هو $a_n$. الثابت هو كثير حدود من الدرجة $0$.

الميزات الرئيسية:

  • حيثما يبدل كثير الحدود بين التزايد والتناقص، يمتلك ذروة محلية (نسبية). الذروة المحلية العظمى هي العظمى كلاً (المطلقة) فقط عندما يكون لكثير الحدود ذروة واحدة – لكن معظم كثيرات الحدود غير محدودة (كل كثير حدود بدرجة فردية يؤول نحو $\pm\infty$)، لذا لا تمتلك ذروتين عظميتين صغريتين مطلقيتين على الإطلاق.
  • بين أي صفرين حقيقيين متميزين يوجد على الأقل ذروة محلية عظمى أو صغرى واحدة.
  • كثير الحدود ذو الدرجة الزوجية يمتلك إما ذروة عظمى مطلقة أو ذروة صغرى مطلقة.
  • نقطة الانعطاف هي حيث يتغير تقعر الرسم البياني – من مقعّر لأعلى إلى مقعّر لأسفل أو العكس – أي حيث يتحول معدل التغير بين التزايد والتناقص.
  • الدالة لها تماثل عندما تكون زوجية – $f(-x)=f(x)$، الرسم البياني متماثل عبر المحور $y$ (مثل $x^2$، $x^4$) – أو فردية – $f(-x)=-f(x)$، الرسم البياني متماثل بالدوران حول نقطة الأصل (مثل $x^3$، $x^5$). اختبر بالتعويض عن $-x$ وتبسيط; لاحقاً، $\cos\theta$ زوجية و$\sin\theta$ فردية.
طبق قمر صناعي مثبت على جدار، وعاكسه المنحني موجه للسماء مع المستقبل عند البؤرة
طبق القمر الصناعي هو قطع مكافئ دوران: كل شعاع موازي ينعكس إلى نفس البؤرة
1.5

Polynomial Functions and Complex Zeros · ⁨دوال كثيرات الحدود والأصفار المركبة⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Learning Objective 1.5.A: Identify key characteristics of a polynomial function related to its zeros when suitable factorizations are available or with technology.

  • 1.5.A.1 If $a$ is a complex number and $p(a) = 0$, then $a$ is called a zero of the polynomial function $p$, or a root of $p(x) = 0$. If $a$ is a real number, then $(x - a)$ is a linear factor of $p$ if and only if $a$ is a zero of $p$.
  • 1.5.A.2 If a linear factor $(x - a)$ is repeated $n$ times, the corresponding zero of the polynomial function has a multiplicity $n$. A polynomial function of degree $n$ has exactly $n$ complex zeros when counting multiplicities.
  • 1.5.A.3 If $a$ is a real zero of a polynomial function $p$, then the graph of $y = p(x)$ has an $x$-intercept at the point $(a, 0)$. Consequently, real zeros of a polynomial can be endpoints for intervals satisfying polynomial inequalities.
  • 1.5.A.4 If $a + bi$ is a non-real zero of a polynomial function $p$, then its conjugate $a - bi$ is also a zero of $p$.
  • 1.5.A.5 If the real zero, $a$, of a polynomial function has even multiplicity, then the signs of the output values are the same for input values near $x = a$. For these polynomial functions, the graph will be tangent to the $x$-axis at $x = a$.
  • 1.5.A.6 The degree of a polynomial function can be found by examining the successive differences of the output values over equal-interval input values. The degree of the polynomial function is equal to the least value $n$ for which the successive $n$th differences are constant.

Learning Objective 1.5.B: Determine if a polynomial function is even or odd.

  • 1.5.B.1 An even function is graphically symmetric over the line $x = 0$ and analytically has the property $f(-x) = f(x)$. If $n$ is even, then a polynomial of the form $p(x) = a_n x^n$, where $n \geq 1$ and $a_n \neq 0$, is an even function.
  • 1.5.B.2 An odd function is graphically symmetric about the point $(0, 0)$ and analytically has the property $f(-x) = -f(x)$. If $n$ is odd, then a polynomial of the form $p(x) = a_n x^n$, where $n \geq 1$ and $a_n \neq 0$, is an odd function.
العربية

هدف التعلم 1.5.A: تحديد الخصائص الرئيسية لدالة كثيرة الحدود المتعلقة بأصفارها عندما تكون التحليلات المناسبة متاحة أو باستخدام التكنولوجيا.

  • 1.5.A.1 إذا كان $a$ عدداً مركباً و$p(a) = 0$، فإن $a$ يسمى صفرًا لدالة كثير الحدود $p$، أو جذراً لـ$p(x) = 0$. إذا كان $a$ عدداً حقيقياً، فإن $(x - a)$ عامل خطي لـ$p$ إذا وفقط إذا كان $a$ صفراً لـ$p$.
  • 1.5.A.2 إذا كان العامل الخطي $(x - a)$ مكرراً $n$ مرات، فإن الصفر المقابل لدالة كثير الحدود له أصل $n$. دالة كثيرة حدود من درجة $n$ تمتلك بالضبط $n$ أصفاراً مركبة عند احتساب الأصول.
  • 1.5.A.3 إذا كان $a$ صفراً حقيقياً لدالة كثيرة حدود $p$، فإن منحنى $y = p(x)$ يقطع محور $x$ عند النقطة $(a, 0)$. وبالتالي، يمكن للأصفار الحقيقية لكثيرات الحدود أن تكون نقاط نهاية لفترات تحقق متباينات كثيرة الحدود.
  • 1.5.A.4 إذا كان $a + bi$ صفراً غير حقيقي لدالة كثيرة حدود $p$، فإن مرافقها $a - bi$ هو أيضاً صفر لـ $p$.
  • 1.5.A.5 إذا كان الصفر الحقيقي، $a$، لدالة كثيرة حدود له أصل زوجي، فإن إشارات قيم المخرجات تكون متطابقة لقيم المدخلات القريبة من $x = a$. بالنسبة لهذه الدوال، سيكون المنحنى مماساً لمحور $x$ عند $x = a$.
  • 1.5.A.6 يمكن إيجاد درجة دالة كثيرة حدود من خلال فحص الفروق المتتالية لقيم المخرجات على فترات مدخلات متساوية المسافات. درجة دالة كثيرة الحدود تساوي أقل قيمة $n$ التي تكون عندها الفروق المتتالية من الرتبة $n$ ثابتة.

هدف التعلم 1.5.B: تحديد ما إذا كانت دالة كثيرة حدود زوجية أم فردية.

  • 1.5.B.1 الدالة الزوجية متماثلة بيانياً حول المستقيم $x = 0$ وتحمل تحليلاً خاصية $f(-x) = f(x)$. إذا كان $n$ زوجياً، فإن كثيرة الحدود من الشكل $p(x) = a_n x^n$، حيث $n \geq 1$ و$a_n \neq 0$، هي دالة زوجية.
  • 1.5.B.2 الدالة الفردية متماثلة بيانياً حول النقطة $(0, 0)$ وتحمل تحليلاً خاصية $f(-x) = -f(x)$. إذا كان $n$ فردياً، فإن كثيرة الحدود من الشكل $p(x) = a_n x^n$، حيث $n \geq 1$ و$a_n \neq 0$، هي دالة فردية.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

A zero 零点 (or root 根) of $p$ is a number $a$ with $p(a)=0$. For a real $a$, $(x-a)$ is a factor of $p$ exactly when $a$ is a zero. If the factor $(x-a)$ is repeated $n$ times, that zero has multiplicity 重数 $n$. Counting multiplicities, a degree-$n$ polynomial has exactly $n$ complex 复数 zeros.

  • A real zero $a$ gives an $x$-intercept at $(a,0)$; real zeros are the endpoints of the intervals where $p(x)\ge 0$ or $\le 0$.
  • Non-real zeros come in conjugate 共轭 pairs: if $a+bi$ is a zero, so is $a-bi$.
  • At a real zero of even multiplicity the graph is tangent to the $x$-axis (it touches but does not cross); at odd multiplicity it crosses.
  • The degree equals the least $n$ for which the $n$th successive differences of equally-spaced outputs become constant.
العربية

الصفر (أو الجذر) لـ $p$ هو رقم $a$ بحيث $p(a)=0$. بالنسبة لـ $a$ حقيقي، $(x-a)$ هو عامل لـ $p$ بالضبط عندما يكون $a$ صفرًا. إذا كان العامل $(x-a)$ مكررًا $n$ مرات،则该零具有重数 $n$. بعد حساب الأوزان، كثير حدود من الدرجة$n$ لديه بالضبط $n$ أصفار مركبة.

عدد مركب على مخطط أرجاند: المعيار هو المسافة، الحجة هي الزاوية
عدد مركب على مخطط أرجاند: المعيار هو المسافة، الحجة هي الزاوية
  • الصفر الحقيقي $a$ يعطي تقاطع $x$ عند $(a,0)$؛ الأصفار الحقيقية هي أطراف الفترات التي يكون فيها $p(x)\ge 0$ أو $\le 0$.
  • الأصفار غير الحقيقية تأتي في أزواج مرافقة: إذا كان $a+bi$ صفرًا، فإن $a-bi$ أيضًا صفر.
  • عند صفر حقيقي من الوزن الزوجي يكون الرسم البياني مماسًا لمحور $x$ (يلامسه ولا يقطعه); عند الوزن الفردي يقطعه.
  • تساوي الدرجة أقل $n$ الذي تصبح فيه $n$ الفروقات المتتالية للمخرجات المتساوية التباعد ثابتة.
1.6

Polynomial Functions and End Behavior · ⁨دوال كثيرات السلوك النهائي⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Learning Objective 1.6.A: Describe end behaviors of polynomial functions.

  • 1.6.A.1 As input values of a nonconstant polynomial function increase without bound, the output values will either increase or decrease without bound. The corresponding mathematical notation is $\lim_{x \to \infty} p(x) = \infty$ or $\lim_{x \to \infty} p(x) = -\infty$.
  • 1.6.A.2 As input values of a nonconstant polynomial function decrease without bound, the output values will either increase or decrease without bound. The corresponding mathematical notation is $\lim_{x \to -\infty} p(x) = \infty$ or $\lim_{x \to -\infty} p(x) = -\infty$.
  • 1.6.A.3 The degree and sign of the leading term of a polynomial determines the end behavior of the polynomial function, because as the input values increase or decrease without bound, the values of the leading term dominate the values of all lower-degree terms.
العربية

هدف التعلم 1.6.A: وصف السلوك الطرفي لدوال كثيرات الحدود.

  • 1.6.A.1 مع زيادة قيم المدخلات لدالة كثيرة حدود غير ثابتة بلا حدود، ستزيد قيم المخرجات أو تنقص بلا حدود. الرمز الرياضي المقابل هو $\lim_{x \to \infty} p(x) = \infty$ أو $\lim_{x \to \infty} p(x) = -\infty$.
  • 1.6.A.2 عندما تتناقص قيم الإدخال لدالة كثيرة حدود غير ثابتة بلا حدود، ستزداد أو تنخفض قيم المخرجات بلا حدود. الرمز الرياضي المقابل هو $\lim_{x \to -\infty} p(x) = \infty$ أو $\lim_{x \to -\infty} p(x) = -\infty$.
  • 1.6.A.3 تحدد درجة وإشارة الحد الرائد لدالة كثيرة حدود سلوكها الطرفي، لأنه مع زيادة أو تناقص قيم المدخلات بلا حدود، تهيمن قيم الحد الرائد على قيم جميع الحدود ذات الدرجات الأدنى.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

End behavior 末端行为 describes where a function heads as the input grows without bound. For a nonconstant polynomial, as $x\to\pm\infty$ the output goes to $+\infty$ or $-\infty$, written e.g. $\lim_{x\to\infty}p(x)=\infty$. Which way depends entirely on the leading term $a_n x^n$, because for large $|x|$ it dominates all lower-degree terms: the sign of $a_n$ and whether $n$ is even or odd fix both ends.

العربية

السلوك النهائي يصف أين تتجه الدالة عندما يكبر المدخل بلا حدود. بالنسبة لكثير حدود غير ثابت، عندما $x\to\pm\infty$ يتجه الخرج نحو $+\infty$ أو $-\infty$، يُكتب مثلاً $\lim_{x\to\infty}p(x)=\infty$. يعتمد الاتجاه كليًا على الحد الأول $a_n x^n$، لأنه من أجل $|x|$ الكبيرة فهو يسيطر على جميع الحدود الأقل درجة: إشارة $a_n$ وما إذا كان $n$ زوجيًا أم فرديًا يحدد كلا الطرفين.

نهايات كل دالة كسرية تحددان بزوجية درجة كثير الحدود وإشارة معاملها الأولي
نهايات كل دالة كسرية تحددان بزوجية درجة كثير الحدود وإشارة معاملها الأولي
Explore · ⁨استكشف⁩

See how the leading term sets the end behavior · ⁨شاهد كيف يحدد الحد الرئيسي سلوك الأطراف⁩

y = ax³ + bx² + cx + d

The leading term decides the ends. For a cubic with $a>0$ the graph falls on the left and rises on the right; make $a<0$ and the two ends swap. As $x\to\pm\infty$ the highest-power term dominates every other term. · ⁨يحدد الحد الرئيسي طرفي المنحنى. لكثيرة حدود من الدرجة الثالثة بـ $a>0$، ينخفض الرسم على اليسار ويرتفع على اليمين؛ اجعل $a<0$ يتغير لتبديل الطرفين. كلما زاد $x\to\pm\infty$، سيطر حد أعلى درجة على باقي الحدود.⁩

Vocabulary · ⁨مفردات⁩ Train · ⁨تدريب⁩
English العربية
function/ˈfʌŋkʃn/ دالة
domain/dəˈmeɪn/ المجال
range/reɪndʒ/ المدى
independent variable/ˌɪndɪˈpendənt ˈveərɪəbl/ المتغير المستقل
dependent variable/dɪˈpendənt ˈveərɪəbl/ المتغير التابع
increasing/ɪnˈkriːsɪŋ/ تزداد
decreasing/ˈdiːkriːsɪŋ/ تناقص
average rate of change/ˈævrɪdʒ reɪt ɒv tʃeɪndʒ/ متوسط معدل التغير
secant line/ˈsiːkənt laɪn/ القاطع
linear/ˈlɪnɪə/ خطي
quadratic/kwɒˈdrætɪk/ تربيعي
polynomial/ˌpɒlɪˈnəʊmɪəl/ كثيرة حدود
degree/dɪˈɡriː/ الدرجة
leading term/ˈliːdɪŋ tɜːm/ الحد الرائد
leading coefficient/ˈliːdɪŋ ˌkəʊɪˈfɪʃənt/ المعامل الرئيسي
local (relative) extremum/ˈləʊkl ekˈstreməm/ القيمة القصوى/ الدنيا المحلية (النسبية)
global (absolute) maximum/ˈɡləʊbl ˈmæksɪməm/ الحد الأقصى العالمي (المطلق)
point of inflection/pɔɪnt ɒv ɪnˈflekʃn/ نقطة انعطاف
concave up/kɒnˈkeɪv ʌp/ محدب للأعلى
concave down/kɒnˈkeɪv daʊn/ محدب لأسفل
even/ˈiːvən/ متساوٍ
odd/ɒd/ فردي
zero/ˈzɪərəʊ/ صفر
root/ruːt/ جذر
multiplicity/ˌmʌltɪˈplɪsɪti/ التعدد
complex/ˈkɒmpleks/ معقدة
conjugate/ˈkɒndʒuːɡeɪt/ مرافق
End behavior/end bɪˈheɪvjə/ سلوك النهاية
rational function/ˈræʃənl ˈfʌŋkʃn/ دالة نسبية
slant asymptote/slænt ˈæsɪmptəʊt/ المقارب المائل
horizontal asymptote/ˌhɒrɪˈzɒntl ˈæsɪmptəʊt/ مقارب أفقي
vertical asymptote/ˈvɜːtɪkl ˈæsɪmptəʊt/ مقارب رأسي
hole/həʊl/ ثقب
Polynomial long division/ˌpɒlɪˈnəʊmɪəl lɒŋ dɪˈvɪʒn/ القسمة المطولة للكثيرات الحدود
quotient/ˈkwəʊʃənt/ المقام
remainder/rɪˈmeɪndə/ الباقي
1.7

Rational Functions and End Behavior · ⁨الدوال الكسرية وسلوك النهايات⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Learning Objective 1.7.A: Describe end behaviors of rational functions.

  • 1.7.A.1 A rational function is analytically represented as a quotient of two polynomial functions and gives a measure of the relative size of the polynomial function in the numerator compared to the polynomial function in the denominator for each value in the rational function's domain.
  • 1.7.A.2 The end behavior of a rational function will be affected most by the polynomial with the greater degree, as its values will dominate the values of the rational function for input values of large magnitude. For input values of large magnitude, a polynomial is dominated by its leading term. Therefore, the end behavior of a rational function can be understood by examining the corresponding quotient of the leading terms.
  • 1.7.A.3 If the polynomial in the numerator dominates the polynomial in the denominator for input values of large magnitude, then the quotient of the leading terms is a nonconstant polynomial, and the original rational function has the end behavior of that polynomial. If that polynomial is linear, then the graph of the rational function has a slant asymptote parallel to the graph of the line.
  • 1.7.A.4 If neither polynomial in a rational function dominates the other for input values of large magnitude, then the quotient of the leading terms is a constant, and that constant indicates the location of a horizontal asymptote of the graph of the original rational function.
  • 1.7.A.5 If the polynomial in the denominator dominates the polynomial in the numerator for input values of large magnitude, then the quotient of the leading terms is a rational function with a constant in the numerator and nonconstant polynomial in the denominator, and the graph of the original rational function has a horizontal asymptote at $y = 0$.
  • 1.7.A.6 When the graph of a rational function $r$ has a horizontal asymptote at $y = b$, where $b$ is a constant, the output values of the rational function get arbitrarily close to $b$ and stay arbitrarily close to $b$ as input values increase or decrease without bound. The corresponding mathematical notation is $\lim_{x \to \infty} r(x) = b$ or $\lim_{x \to -\infty} r(x) = b$.
العربية

هدف التعلم 1.7.A: وصف السلوك الطرفي للدوال الكسرية.

  • 1.7.A.1 الدالة الكسرية يتم تمثيلها تحليلاً كنسبة بين دالتين كثيرتي حدود وتقدم مقياساً للحجم النسبي لدالة كثيرة الحدود الموجودة في البسط مقارنة بدالة كثيرة الحدود الموجودة في المقام لكل قيمة في مجال الدالة الكسرية.
  • 1.7.A.2 يتأثر السلوك الطرفي للدالة الكسرية بشكل كبير من قبل كثير الحدود ذي الدرجة الأعلى، حيث ستطغى قيمه على قيم الدالة الكسرية عند قيم الإدخال ذات المقدار الكبير. بالنسبة لقيم الإدخال ذات المقدار الكبير، يطغى حد أعلى درجة في كثير الحدود. لذلك، يمكن فهم السلوك الطرفي للدالة الكسرية من خلال فحص القسمة المقابلة لأعلى حدودها.
  • 1.7.A.3 إذا طغى كثير الحدود في البسط على كثير الحدود في المقام لقيم الإدخال ذات المقدار الكبير، فإن قسمة الحد الأعلى درجة تكون كثيرة حدود غير ثابتة، وتكون للدالة الكسرية الأصلية سلوك طرفي مماثل لتلك كثيرة الحدود. وإذا كانت تلك كثيرة الحدود خطية، فإن منحنى الدالة الكسرية يحتوي على مقارب مائل موازٍ لمنحنى الخط المستقيم.
  • 1.7.A.4 إذا لم يطرغ أي من كثيرَي الحدود في الدالة الكسرية الآخر لقيم الإدخال ذات المقدار الكبير، فإن قسمة الحد الأعلى درجة تكون قيمة ثابتة، وتشير هذه القيمة الثابتة إلى موقع مقارب أفقي لمنحنى الدالة الكسرية الأصلية.
  • 1.7.A.5 إذا طغى كثير الحدود في المقام على كثير الحدود في البسط لقيم الإدخال ذات المقدار الكبير، فإن قسمة الحد الأعلى درجة تكون دالة كسرية بقيمة ثابتة في البسط وكثيرة حدود غير ثابتة في المقام، ويكون للمنحنى الخاص بالدالة الكسرية الأصلية مقارب أفقي عند $y = 0$.
  • 1.7.A.6 عندما يكون للمنحنى الخاص بدالة كسرية $r$ مقارب أفقي عند $y = b$، حيث $b$ هو مقدار ثابت، فإن قيم الإخراج للدالة الكسرية تقترب بشكل عشوائي من $b$ وتبقى قريبة بشكل عشوائي من $b$ كلما زادت قيم الإدخال أو نقصت دون حدود. الرمز الرياضي المقابل هو $\lim_{x \to \infty} r(x) = b$ أو $\lim_{x \to -\infty} r(x) = b$.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

A rational function 有理函数 is a quotient of two polynomials, $r(x)=\dfrac{\text{numerator}}{\text{denominator}}$. Its end behavior is governed by the quotient of the leading terms:

  • Numerator degree > denominator degree: the quotient is a nonconstant polynomial, and $r$ follows that polynomial's end behavior. If that quotient is linear, the graph has a slant asymptote 斜渐近线.
  • Equal degrees: the quotient is a constant, giving a horizontal asymptote 水平渐近线 $y=$ the ratio of leading coefficients.
  • Numerator degree < denominator degree: the quotient tends to $0$, so the horizontal asymptote is $y=0$.

At a horizontal asymptote $y=b$, the outputs get and stay arbitrarily close to $b$: $\lim_{x\to\pm\infty}r(x)=b$.

العربية

الدالة الكسرية هي قسمة دالتين كثيرتي حدود، $r(x)=\dfrac{\text{numerator}}{\text{denominator}}$. يُحكم سلوك نهايتها بواسطة قسمة الحدّيين الأوليين:

عندما تكون درجة البسط أعلى من المقام، تقترب المنحنى من مقارب مائل
عندما تكون درجة البسط أعلى من المقام، تقترب المنحنى من مقارب مائل
  • درجة البسط > درجة المقام: القسمة هي كثيرة حدود غير ثابتة، وتُتبع $r$ سلوك نهاية هذه كثيرة الحدود. إذا كانت هذه القسمة خطية، فإن الرسم البياني يحتوي على مقارب مائل.
  • درجات متساوية: الكسر الناتج ثابت، مما يعطي مقارب أفقي $y=$ وهو نسبة المعاملات الرئيسية.
  • درجة البسط < درجة المقام: تميل القسمة إلى $0$، لذا يكون المقارب الأفقي هو $y=0$.

عند مقارب أفقي $y=b$، تصبح المخرجات قريبة جداً وتبقى قريبة بشكل لا نهائي من $b$: $\lim_{x\to\pm\infty}r(x)=b$.

1.8

Rational Functions and Zeros · ⁨الدوال الكسرية والأصفار⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Learning Objective 1.8.A: Determine the zeros of rational functions.

  • 1.8.A.1 The real zeros of a rational function correspond to the real zeros of the numerator for such values in its domain.
  • 1.8.A.2 The real zeros of both polynomial functions of a rational function $r$ are endpoints or asymptotes for intervals satisfying the rational function inequalities $r(x) \geq 0$ or $r(x) \leq 0$.
العربية

هدف التعلم 1.8.A: تحديد أصفار الدوال الكسرية.

  • 1.8.A.1 تتوافق الأصفار الحقيقية للدالة الكسرية مع الأصفار الحقيقية للبسط لهذه القيم التي تقع في مجالها.
  • 1.8.A.2 تمثل الأصفار الحقيقية لكلا كثيرَي الحدود المكونين للدالة الكسرية $r$ نقاط نهاية أو مقاربات لفترات تحقق متباينات الدالة الكسرية $r(x) \geq 0$ أو $r(x) \leq 0$.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

The real zeros of a rational function are the real zeros of its numerator that are still in the domain. These zeros, together with the zeros of the denominator, split the number line into the intervals you test when solving inequalities $r(x)\ge 0$ or $r(x)\le 0$.

العربية

الأصفار الحقيقية للدالة الكسرية هي الأصفار الحقيقية لـبسطها التي لا تزال في مجال التعريف. تفصل هذه الأصفار، جنباً إلى جنب مع أصفار المقام، الخط العددي إلى الفترات التي تختبرها عند حل المتباينات $r(x)\ge 0$ أو $r(x)\le 0$.

1.9

Rational Functions and Vertical Asymptotes · ⁨الدوال الكسرية والمقاربات الرأسية⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Learning Objective 1.9.A: Determine vertical asymptotes of graphs of rational functions.

  • 1.9.A.1 If the value $a$ is a real zero of the polynomial function in the denominator of a rational function and is not also a real zero of the polynomial function in the numerator, then the graph of the rational function has a vertical asymptote at $x = a$. Furthermore, a vertical asymptote also occurs at $x = a$ if the multiplicity of $a$ as a real zero in the denominator is greater than its multiplicity as a real zero in the numerator.
  • 1.9.A.2 Near a vertical asymptote, $x = a$, of a rational function, the values of the polynomial function in the denominator are arbitrarily close to zero, so the values of the rational function $r$ increase or decrease without bound. The corresponding mathematical notation is $\lim_{x \to a^+} r(x) = \infty$ or $\lim_{x \to a^+} r(x) = -\infty$ for input values near $a$ and greater than $a$, and $\lim_{x \to a^-} r(x) = \infty$ or $\lim_{x \to a^-} r(x) = -\infty$ for input values near $a$ and less than $a$.
العربية

هدف التعلم 1.9.A: تحديد المقاربات الرأسية لمنحنيات الدوال الكسرية.

  • 1.9.A.1 إذا كانت القيمة $a$ صفرًا حقيقيًا لكثير الحدود في المقام لدالة كسرية ولم تكن أيضًا صفرًا حقيقيًا لكثير الحدود في البسط، فإن منحى الدالة الكسرية يحتوي على مقارب رأسي عند $x = a$. علاوة على ذلك، يحدث مقارب رأسي أيضًا عند $x = a$ إذا كان تعدد $a$ كصفر حقيقي في المقام أكبر من تعدده كصفر حقيقي في البسط.
  • 1.9.A.2 بالقرب من مقارب رأسي $x = a$ للدالة الكسرية، تكون قيم كثير الحدود في المقام قريبة بشكل عشوائي من الصفر، لذا تزداد أو تنقص قيم الدالة الكسرية $r$ دون حدود. الرمز الرياضي المقابل هو $\lim_{x \to a^+} r(x) = \infty$ أو $\lim_{x \to a^+} r(x) = -\infty$ لقيم الإدخال القريبة من $a$ وأكبر من $a$، و$\lim_{x \to a^-} r(x) = \infty$ أو $\lim_{x \to a^-} r(x) = -\infty$ لقيم الإدخال القريبة من $a$ وأقل من $a$.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

A vertical asymptote 垂直渐近线 occurs at $x=a$ when $a$ is a zero of the denominator but not cancelled by the numerator – more precisely, when its multiplicity in the denominator exceeds its multiplicity in the numerator. Near it, the denominator is nearly zero, so $r$ shoots to $\pm\infty$: $\lim_{x\to a^{\pm}}r(x)=\pm\infty$. Check each side, since the two sides can go opposite ways.

Worked example. Describe $r(x)=\dfrac{2x^2+3}{x^2-1}$. The numerator and denominator have equal degree, so the horizontal asymptote is $y=\dfrac{2}{1}=2$. The denominator $x^2-1$ is zero at $x=\pm1$ and neither cancels, so there are vertical asymptotes at $x=1$ and $x=-1$.

العربية

المقارب الرأسي يحدث عند $x=a$ عندما يكون $a$ صفراً للـمقام ولكنه لم يُختزل بواسطة البسط – وبشكل أدق، عندما تتجاوز عدده التكراري (الأس) في المقام عدده التكراري في البسط. بالقرب منه، يكون المقام قريباً جداً من الصفر، لذا $r$ يتجه بسرعة نحو $\pm\infty$: $\lim_{x\to a^{\pm}}r(x)=\pm\infty$. تحقق من كل جانب، لأن الجانبين قد يتجهان في اتجاهين متعاكسين.

مثال محلول. صف $r(x)=\dfrac{2x^2+3}{x^2-1}$. البسط والمقام لهما درجة متساوية، لذا المقارب الأفقي هو $y=\dfrac{2}{1}=2$. المقام $x^2-1$ يساوي صفرًا عند $x=\pm1$ ولا يلغي أيًا منهما، لذا توجد مقاربات رأسية عند $x=1$ و$x=-1$.

دالة كسرية تقترب من مقارب رأسي ومقارب أفقي
دالة كسرية تقترب من مقارب رأسي ومقارب أفقي
Explore · ⁨استكشف⁩

Explore a vertical asymptote · ⁨استكشف مقارباً رأسياً⁩

y = a/(x − b) + c

This is $y = \dfrac{a}{x-b} + c$. The graph shoots off toward $\pm\infty$ at the vertical asymptote 竖直渐近线 $x = b$ (where the bottom is zero) and levels off toward the horizontal asymptote 水平渐近线 $y = c$. Slide $b$ and $c$ to move each line. · ⁨هذا هو $y = \dfrac{a}{x-b} + c$. يرتفع الرسم البياني نحو $\pm\infty$ عند المحور الرأسي 竖直渐近线 $x = b$ (حيث يكون المقام صفراً) ويستقر نحو المحور الأفقي 水平渐近线 $y = c$. اسحب $b$ و$c$ لتحريك كل خط.⁩

1.10

Rational Functions and Holes · ⁨الدوال الكسرية والثقوب⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Learning Objective 1.10.A: Determine holes in graphs of rational functions.

  • 1.10.A.1 If the multiplicity of a real zero in the numerator is greater than or equal to its multiplicity in the denominator, then the graph of the rational function has a hole at the corresponding input value.
  • 1.10.A.2 If the graph of a rational function $r$ has a hole at $x = c$, then the location of the hole can be determined by examining the output values corresponding to input values sufficiently close to $c$. If input values sufficiently close to $c$ correspond to output values arbitrarily close to $L$, then the hole is located at the point with coordinates $(c, L)$. The corresponding mathematical notation is $\lim_{x \to c} r(x) = L$. It should be noted that $\lim_{x \to c^-} r(x) = \lim_{x \to c^+} r(x) = \lim_{x \to c} r(x) = L$.
العربية

هدف التعلم 1.10.A: تحديد الثقوب في رسوم بيانية للدوال الكسرية.

  • 1.10.A.1 إذا كانت تعددية الصفر الحقيقي في البسط أكبر من أو تساوي تعدديتها في المقام، فإن الرسم البياني للدالة الكسرية يحتوي على ثقب عند قيمة المدخل المقابلة.
  • 1.10.A.2 إذا كان الرسم البياني لدالة كسرية $r$ يحتوي على ثقب عند $x = c$، يمكن تحديد موقع الثقب عن طريق فحص قيم المخرجات المقابلة لقيم المدخلات القريبة بما يكفي من $c$. إذا كانت قيم المدخلات القريبة بما يكفي من $c$ تقابل قيم مخرجات قريبة بشكل تعشوائي من $L$، فإن الثقب يقع عند النقطة ذات الإحداثيات $(c, L)$. الرمز الرياضي المقابل هو $\lim_{x \to c} r(x) = L$. يجب ملاحظة أن $\lim_{x \to c^-} r(x) = \lim_{x \to c^+} r(x) = \lim_{x \to c} r(x) = L$.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

A hole 空洞 (removable point) occurs at $x=c$ when a factor cancels – the multiplicity of the zero $c$ in the numerator is at least its multiplicity in the denominator. The graph is missing a single point. Its height is the limit of the simplified function: if inputs near $c$ give outputs near $L$, the hole is at $(c,L)$, and $\lim_{x\to c}r(x)=L$.

العربية

الثقب (النقطة القابلة للإزالة) يحدث عند $x=c$ عندما يتم اختزال عامل ما – حيث يكون العدد التكراري للصفر $c$ في البسط على الأقل مساوياً لعدده التكراري في المقام. ينقص الرسم البياني نقطة واحدة. ارتفاعه هو حد الدالة المبسطة: إذا كانت المدخلات القريبة من $c$ تعطي مخرجات قريبة من $L$، فالثقب يكون عند $(c,L)$، و$\lim_{x\to c}r(x)=L$.

1.11

Equivalent Representations of Polynomial and Rational Expressions · ⁨التمثيلات المكافئة للتعبيرات كثيرة الحدود والدوال الكسرية⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Learning Objective 1.11.A: Rewrite polynomial and rational expressions in equivalent forms.

  • 1.11.A.1 Because the factored form of a polynomial or rational function readily provides information about real zeros, it can reveal information about $x$-intercepts, asymptotes, holes, domain, and range.
  • 1.11.A.2 The standard form of a polynomial or rational function can reveal information about end behaviors of the function.
  • 1.11.A.3 The information extracted from different analytic representations of the same polynomial or rational function can be used to answer questions in context.

Learning Objective 1.11.B: Determine the quotient of two polynomial functions using long division.

  • 1.11.B.1 Polynomial long division is an algebraic process similar to numerical long division involving a quotient and remainder. If the polynomial $f$ is divided by the polynomial $g$, then $f$ can be rewritten as $f(x) = g(x)q(x) + r(x)$, where $q$ is the quotient, $r$ is the remainder, and the degree of $r$ is less than the degree of $g$.
  • 1.11.B.2 The result of polynomial long division is helpful in finding equations of slant asymptotes for graphs of rational functions.

Learning Objective 1.11.C: Rewrite the repeated product of binomials using the binomial theorem.

  • 1.11.C.1 The binomial theorem utilizes the entries in a single row of Pascal's Triangle to more easily expand expressions of the form $(a + b)^n$, including polynomial functions of the form $p(x) = (x + c)^n$, where $c$ is a constant.
العربية

هدف التعلم 1.11.A: إعادة كتابة التعبيرات كثيرة الحدود والكسرية بصيغ مكافئة.

  • 1.11.A.1 نظرًا لأن الشكل faktored (المُفَكَّك) لدالة كثيرة حدود أو دالة كسرية يوفر بسهولة معلومات حول الأصفار الحقيقية، فإنه يمكن أن يكشف عن معلومات حول نقاط التقاطع مع محور $x$، والخطوط المقاربة، والثقوب، والمجال، والمدى.
  • 1.11.A.2 يمكن أن يكشف الشكل القياسي لدالة كثيرة حدود أو دالة كسرية عن معلومات حول سلوك النهايات للدالة.
  • 1.11.A.3 يمكن استخدام المعلومات المستخرجة من تمثيلات تحليلية مختلفة لنفس الدالة كثيرة الحدود أو الكسرية للإجابة على الأسئلة في السياق.

هدف التعلم 1.11.B: تحديد ناتج قسمة دالتين كثيرتي حدود باستخدام القسمة المطولة.

  • 1.11.B.1 القسمة المطولة لكثيرات الحدود هي عملية جبرية مشابهة للقسمة المطولة العددية تتضمن ناتج قسمة وباقي. إذا تم قسمة كثيرة الحدود $f$ على كثيرة الحدود $g$، يمكن إعادة كتابة $f$ على شكل $f(x) = g(x)q(x) + r(x)$، حيث $q$ هو ناتج القسمة، و$r$ هو الباقي، ودرجة $r$ أقل من درجة $g$.
  • 1.11.B.2 نتيجة القسمة المطولة لكثيرات الحدود مفيدة في إيجاد معادلات الخطوط المقاربة المائلة لرسوم بيانية الدوال الكسرية.

هدف التعلم 1.11.C: إعادة كتابة حاصل الضرب المتكرر لمقداريين باستخدام نظرية ذات الحدين.

  • 1.11.C.1 تستخدم نظرية ذات الحدين entries (المدخلات/الأرقام) في صف واحد من مثلث باسكال لتوسيع التعبيرات من الشكل $(a + b)^n$ بسهولة أكبر، بما في ذلك دوال كثيرة الحدود من الشكل $p(x) = (x + c)^n$، حيث $c$ ثابت.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

The same expression, written differently, reveals different features:

  • Factored form shows real zeros, and hence $x$-intercepts, holes, vertical asymptotes, and domain.
  • Standard form (expanded) shows the degree and leading term, and hence end behavior.

Polynomial long division 多项式长除法 rewrites $f(x)=g(x)\,q(x)+r(x)$, where $q$ is the quotient 商 and $r$ the remainder 余数 (of smaller degree than $g$). The quotient gives the equation of a slant asymptote when the numerator's degree is one more than the denominator's.

العربية

نفس التعبير المكتوب بطرق مختلفة يكشف عن ميزات مختلفة:

  • الصورة faktored تُظهر الأصفار الحقيقية، وبالتالي تقاطعات $x$-محور، الثقوب، المقاربات الرأسية، والمجال.
  • الصيغة القياسية (مفروغة) تُظهر الدرجة والحد الأولي، وبالتالي سلوك النهاية.

القسمة المطولة لكثيرات الحدود تعيد كتابة $f(x)=g(x)\,q(x)+r(x)$، حيث $q$ هو الحاصل و$r$ هو الباقى (بدرجة أصغر من $g$). يعطي الحاصل معادلة مقارب مائل عندما تكون درجة البسط أكبر بمقدار درجة واحدة من درجة المقام.

1.12

Transformations of Functions · ⁨تحويلات الدوال⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Learning Objective 1.12.A: Construct a function that is an additive and/or multiplicative transformation of another function.

  • 1.12.A.1 The function $g(x) = f(x) + k$ is an additive transformation of the function $f$ that results in a vertical translation of the graph of $f$ by $k$ units.
  • 1.12.A.2 The function $g(x) = f(x + h)$ is an additive transformation of the function $f$ that results in a horizontal translation of the graph of $f$ by $-h$ units.
  • 1.12.A.3 The function $g(x) = a f(x)$, where $a \neq 0$, is a multiplicative transformation of the function $f$ that results in a vertical dilation of the graph of $f$ by a factor of $|a|$. If $a < 0$, the transformation involves a reflection over the $x$-axis.
  • 1.12.A.4 The function $g(x) = f(bx)$, where $b \neq 0$, is a multiplicative transformation of the function $f$ that results in a horizontal dilation of the graph of $f$ by a factor of $\left| \dfrac{1}{b} \right|$. If $b < 0$, the transformation involves a reflection over the $y$-axis.
  • 1.12.A.5 Additive and multiplicative transformations can be combined, resulting in combinations of horizontal and vertical translations and dilations.
  • 1.12.A.6 The domain and range of a function that is a transformation of a parent function may be different from those of the parent function.
العربية

هدف التعلم 1.12.A: بناء دالة تمثل تحولاً جمعيًا و/أو ضربيًا لدالة أخرى.

  • 1.12.A.1 الدالة $g(x) = f(x) + k$ هي تحويل جمعي للدالة $f$ ينتج عنه إزاحة رأسية لرسم الدالة $f$ بمقدار $k$ وحدة.
  • 1.12.A.2 الدالة $g(x) = f(x + h)$ هي تحويل جمعي للدالة $f$ ينتج عنه إزاحة أفقية لرسم الدالة $f$ بمقدار $-h$ وحدة.
  • 1.12.A.3 الدالة $g(x) = a f(x)$، حيث $a \neq 0$، هي تحويل ضربي للدالة $f$ ينتج عنه تمدد رأسي لرسم الدالة $f$ بعامل قدره $|a|$. إذا $a < 0$، يتضمن التحويل انعكاسًا عبر محور $x$.
  • 1.12.A.4 الدالة $g(x) = f(bx)$، حيث $b \neq 0$، هي تحويل ضربي للدالة $f$ يؤدي إلى تمدد أفقي لبيانه بدلالة $f$ بعامل قدره $\left| \dfrac{1}{b} \right|$. إذا كان $b < 0$، فإن التحويل يتضمن انعكاسًا حول محور $y$-.
  • 1.12.A.5 يمكن دمج التحويلات الجمعية والضربية، مما يؤدي إلى مزيج من الإزاحات الأفقية والرأسية والتمددات.
  • 1.12.A.6 قد يكون المجال والمدى لدالة هي تحويل لدالة أب مختلفة عن تلك الخاصة بالدالة الأب.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English
Transformations of graphs

A transformation 变换 builds a new function from an old one $f$:

  • Translations 平移 (shifts): $f(x)+k$ moves up/down; $f(x-h)$ moves right/left.
  • Dilations 伸缩 (stretches): $a\,f(x)$ stretches vertically; $f(bx)$ stretches horizontally.
  • Reflections 反射: $-f(x)$ flips over the $x$-axis; $f(-x)$ flips over the $y$-axis.

Combine additive shifts and multiplicative stretches to model shifted, scaled versions of a known shape.

العربية
تحويلات الرسوم البيانية

التحويل يبني دالة جديدة من دالة قديمة $f$:

إضافة للمخرج أو المدخل تحرك المنحنى؛ المضاعف يمدده
إضافة للمخرج أو المدخل تحرك المنحنى؛ المضاعف يمدده
  • الإزاحات (الحركات): $f(x)+k$ تتحرك لأعلى/لأسفل؛ $f(x-h)$ تتحرك لليمين/ليسار.
  • التمددات (التمددات): $a\,f(x)$ تمتد عمودياً؛ $f(bx)$ تمتد أفقياً.
  • الانعكاسات: $-f(x)$ تنعكس حول محور $x$؛ $f(-x)$ تنعكس حول محور $y$.

قم بدمج الإزاحات الجمعية والتمددات الضربية لنماذج مقلدة مُزاحة ومُصغرة من شكل معروف.

تحويل القطع المكافئ الأب: إزاحة، تمدد، وانعكاس
تحويل القطع المكافئ الأب: إزاحة، تمدد، وانعكاس
Explore · ⁨استكشف⁩

Explore shifts, stretches, and flips · ⁨استكشف الإزاحات والامتدادات والعكس⁩

Choose translate, reflect, rotate, or enlarge and change the amount. Watch which features stay the same — a transformation 变换 moves the whole graph without changing its underlying rule. · ⁨اختر إزاحة، انعكاس، دوران، أو تكبير وغير الكمية. راقب ما يبقى ثابتاً — التحويلة 变换 تحرك الرسم البياني كاملاً دون تغيير قاعدته الأساسية.⁩

Vocabulary · ⁨مفردات⁩ Train · ⁨تدريب⁩
English العربية
transformation/trænsfɔːˈmeɪʃn/ تحول
Translations/trænˈsleɪʃnz/ الإزاحات
Dilations/daɪˈleɪʃnz/ التحويلات
Reflections/rɪˈflekʃnz/ الانعكاسات
model/ˈmɒdl/ نموذج
assumptions/əˈsʌmpʃnz/ الفرضيات
piecewise-defined function/ˈpiːswaɪz dɪˈfaɪnd ˈfʌŋkʃn/ دالة مُعرَّفة جزئياً
1.13

Function Model Selection and Assumption Articulation · ⁨اختيار نموذج الدالة وصياغة الافتراضات⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Learning Objective 1.13.A: Identify an appropriate function type to construct a function model for a given scenario.

  • 1.13.A.1 Linear functions model data sets or aspects of contextual scenarios that demonstrate roughly constant rates of change.
  • 1.13.A.2 Quadratic functions model data sets or aspects of contextual scenarios that demonstrate roughly linear rates of change, or data sets that are roughly symmetric with a unique maximum or minimum value.
  • 1.13.A.3 Geometric contexts involving area or two dimensions can often be modeled by quadratic functions. Geometric contexts involving volume or three dimensions can often be modeled by cubic functions.
  • 1.13.A.4 Polynomial functions model data sets or contextual scenarios with multiple real zeros or multiple maxima or minima.
  • 1.13.A.5 A polynomial function of degree $n$ models data sets or contextual scenarios that demonstrate roughly constant nonzero $n$th differences.
  • 1.13.A.6 A polynomial function of degree $n$ or less can be used to model a graph of $n + 1$ points with distinct input values.
  • 1.13.A.7 A piecewise-defined function consists of a set of functions defined over nonoverlapping domain intervals and is useful for modeling a data set or contextual scenario that demonstrates different characteristics over different intervals.

Learning Objective 1.13.B: Describe assumptions and restrictions related to building a function model.

  • 1.13.B.1 A model may have underlying assumptions about what is consistent in the model.
  • 1.13.B.2 A model may have underlying assumptions about how quantities change together.
  • 1.13.B.3 A model may require domain restrictions based on mathematical clues, contextual clues, or extreme values in the data set.
  • 1.13.B.4 A model may require range restrictions, such as rounding values, based on mathematical clues, contextual clues, or extreme values in the data set.
العربية

هدف التعلم 1.13.A: تحديد نوع مناسب من الدوال لبناء نموذج دالة لسيناريو معين.

  • 1.13.A.1 تُصوِّر الدوال الخطية مجموعات البيانات أو جوانب من السيناريات السياقية التي تظهر معدلات تغير شبه ثابتة.
  • 1.13.A.2 تُصوِّر الدوال التربيعية مجموعات البيانات أو جوانب من السيناريات السياقية التي تظهر معدلات تغير شبه خطية، أو مجموعات البيانات التي تكون تقريبًا متماثلة مع قيمة قصوى أو دنيا فريدة.
  • 1.13.A.3 يمكن نمذجة السياقات الهندسية المتعلقة بالمساحة أو بعدين بواسطة دوال تربيعية. ويمكن نمذجة السياقات الهندسية المتعلقة بالحجم أو بثلاثة أبعاد بواسطة دوال تكعيبية.
  • 1.13.A.4 تُستخدم الدوال كثيرة الحدود لنمذجة مجموعات البيانات أو السيناريوهات السياقية ذات الأصفار الحقيقية المتعددة أو الذروات والقيعان المتعددة.
  • 1.13.A.5 الدالة متعددة الحدود من الدرجة $n$ تنمذج مجموعات البيانات أو السيناريوهات Contextual التي تظهر فروقًا من الرتبة $n$ غير صفرية تقريبًا ثابتة.
  • 1.13.A.6 يمكن استخدام دالة متعددة الحدود من الدرجة $n$ أو أقل لنمذجة رسم بياني لـ $n + 1$ نقاط ذات قيم مدخلات متميزة.
  • 1.13.A.7 تتكون الدالة معرفة مجزأة من مجموعة من الدوال المعرفة على فترات مجال غير متداخلة وهي مفيدة لنمذجة مجموعة بيانات أو سيناريو سياقي يظهر خصائص مختلفة عبر فترات مختلفة.

هدف التعلم 1.13.B: وصف الافتراضات والقيود المتعلقة ببناء نموذج دالة.

  • 1.13.B.1 قد يحتوي النموذج على افتراضات ضمنية حول ما هو ثابت في النموذج.
  • 1.13.B.2 قد يحتوي النموذج على افتراضات ضمنية حول كيفية تغير الكميات معًا.
  • 1.13.B.3 قد يتطلب النموذج قيودًا على المجال بناءً على أدلة رياضية، أو أدلة سياقية، أو القيم المتطرفة في مجموعة البيانات.
  • 1.13.B.4 قد يتطلب النموذج قيودًا على المدى، مثل تقريب القيم، بناءً على أدلة رياضية، أو أدلة سياقية، أو القيم المتطرفة في مجموعة البيانات.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

Choosing a model 模型 means matching a function type to how a quantity changes. A linear model fits a constant rate of change; a quadratic fits a constant second difference; a polynomial fits data with several turns. In geometric situations the number of dimensions is a strong hint: quantities about area (two dimensions) are typically quadratic, and quantities about volume (three dimensions) are typically cubic – for example a box's volume as a function of a cut length. State the assumptions 假设 your model relies on (for example, that the pattern continues), because a model is only valid where those assumptions hold.

العربية

اختيار نموذج يعني مطابقة نوع دالة مع كيفية تغير كمية ما. النموذج الخطي يناسب معدل تغيير ثابت؛ النموذج التربيعي يناسب فرقاً ثانياً ثابتاً؛ كثيرة الحدود تناسب البيانات ذات الانعطافات المتعددة. في situations الهندسية، عدد الأبعاد هو دليل قوي: الكميات المتعلقة بـالمساحة (بعدين) عادة ما تكون تربيعية، والكميات المتعلقة بـالحجم (ثلاثة أبعاد) عادة ما تكون تكعيبية – على سبيل المثال حجم صندوق كدالة لطول القطع. صيغ الافتراضات التي يعتمد عليها نموذجك (على سبيل المثال، أن النمط يستمر)، لأن النموذج صالح فقط حيث تنطبق تلك الافتراضات.

1.14

Function Model Construction and Application · ⁨بناء تطبيق نموذج الدالة⁩

Syllabus · ⁨المنهج⁩
English

Learning Objective 1.14.A: Construct a linear, quadratic, cubic, quartic, polynomial of degree $n$, or related piecewise-defined function model.

  • 1.14.A.1 A model can be constructed based on restrictions identified in a mathematical or contextual scenario.
  • 1.14.A.2 A model of a data set or a contextual scenario can be constructed using transformations of the parent function.
  • 1.14.A.3 A model of a data set can be constructed using technology and regressions, including linear, quadratic, cubic, and quartic regressions.
  • 1.14.A.4 A piecewise-defined function model can be constructed through a combination of modeling techniques.

Learning Objective 1.14.B: Construct a rational function model based on a context.

  • 1.14.B.1 Data sets and aspects of contextual scenarios involving quantities that are inversely proportional can often be modeled by rational functions. For example, the magnitudes of both gravitational force and electromagnetic force between objects are inversely proportional to the objects' squared distance.

Learning Objective 1.14.C: Apply a function model to answer questions about a data set or contextual scenario.

  • 1.14.C.1 A model can be used to draw conclusions about the modeled data set or contextual scenario, including answering key questions and predicting values, rates of change, average rates of change, and changing rates of change. Appropriate units of measure should be extracted or inferred from the given context.
العربية

هدف التعلم 1.14.A: بناء نموذج دالة خطية، أو تربيعية، أو تكعيبية، أو رباعية، أو دالة متعددة الحدود من الدرجة $n$، أو دالة مجزاة متعلقة.

  • 1.14.A.1 يمكن بناء نموذج بناءً على القيود المحددة في سيناريو رياضي أو سياقي.
  • 1.14.A.2 يمكن بناء نموذج لمجموعة بيانات أو سيناريو سياقي باستخدام تحويلات الدالة الأم.
  • 1.14.A.3 يمكن بناء نموذج لمجموعة بيانات باستخدام التكنولوجيا والانحدارات، بما في ذلك انحدارات خطية، وتربيعية، وتكعيبية، وربعية.
  • 1.14.A.4 يمكن بناء نموذج دالة مجزأة من خلال مزيج من تقنيات النمذجة.

هدف التعلم 1.14.B: بناء نموذج دالة كسرية بناءً على سياق.

  • 1.14.B.1 غالبًا ما يمكن نمذجة مجموعات البيانات وجوانب السيناريوهات Contextual التي تتضمن كميات متناسبة عكسيًا بواسطة دوال كسرية. على سبيل المثال، تكون مقادير كل من قوة الجاذبية وقوة الكهرومغناطيسية بين الأجسام متناسبة عكسيًا مع مربع المسافة بين تلك الأجسام.

هدف التعلم 1.14.C: تطبيق نموذج دالة للإجابة على أسئلة حول مجموعة بيانات أو سيناريو سياقي.

  • 1.14.C.1 يمكن استخدام النموذج لاستخلاص استنتاجات حول مجموعة البيانات أو السيناريو السياقي المُمثَّل، بما في ذلك الإجابة على الأسئلة الرئيسية والتنبؤ بالقيم ومعدلات التغير والمتوسطات معدل التغير ومعدلات التغير المتغيرة. يجب استخراج وحدات القياس المناسبة أو استنتاجها من السياق المعطى.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨المصدر: وصف دورة وامتحان College Board AP⁩

English

To construct a model, use given features – points, intercepts, zeros with multiplicities, end behavior – to write the function, then use it to answer questions in context. Always check the answer against the domain that makes sense for the situation, and interpret outputs with their real-world units.

A piecewise-defined function 分段函数 uses different rules over non-overlapping intervals of the domain. To evaluate it, pick the branch whose interval contains the input. For example,

$$f(x)=\begin{cases} x^2, & x<0\\ 2x, & x\ge 0\end{cases}$$
gives $f(-3)=9$ from the first branch but $f(3)=6$ from the second – useful when behaviour changes at a threshold (a tiered price, a speed limit that changes).

العربية

لـبناء نموذج، استخدم الميزات المعطاة – النقاط، التقاطعات، الأصفار مع أعداد تكرارية، سلوك النهاية – لكتابة الدالة، ثم استخدمها للإجابة على الأسئلة في السياق. تحقق دائماً من الإجابة مقابل الـالمجال الذي له معنى للوضع، وفسر المخرجات بوحداتها الواقعية.

الدالة المعرفة مجزأة تستخدم قواعد مختلفة عبر فترات غير متداخلة من المجال. لتقييمها، اختر الفرع الذي يحتوي الفترة على المدخل. على سبيل المثال،

$$f(x)=\begin{cases} x^2, & x<0\\ 2x, & x\ge 0\end{cases}$$
تعطي $f(-3)=9$ من الفرع الأول ولكن $f(3)=6$ من الفرع الثاني – مفيدة عندما يتغير السلوك عند عتبة (سعر مدرج، حد سرعة يتغير).

1.14

Exam tips · ⁨نصائح للامتحان⁩

English
  • Read a function through its rate of change: average rate = secant slope; a constant rate means linear, a linear-changing rate means quadratic.
  • Factor a polynomial to find zeros (x-intercepts) and their multiplicity; even multiplicity touches, odd crosses the axis.
  • End behaviour is set by the leading term; a rational function's asymptotes come from the degrees of top and bottom.
  • Build models from key features (points, zeros, end behaviour) and state your assumptions.
  • Describe transformations precisely: shift $f(x-h)+k$, stretch $af(bx)$, reflect $-f(x)$ / $f(-x)$.
العربية
  • ا读懂函数通过其 速率变化:平均速率 = 割线斜率;恒定速率意味着线性,线性变化的速率意味着二次。
  • 因式分解多项式以找到 零点(x轴截距)及其重数;偶重数触碰,奇重数穿过坐标轴。
  • 末端行为由 首项 决定;有理函数的渐近线来自分子和分母的次数。
  • 根据关键特征(点、零点、末端行为)构建模型并陈述你的假设。
  • 精确描述变换:平移 $f(x-h)+k$,拉伸 $af(bx)$,反射 $-f(x)$ / $f(-x)$。

Interactive lessons on this topic · ⁨دروس تفاعلية حول هذا الموضوع⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨ا-working عليه خطوة بخطوة، مع تمارين تحقق فوري.⁩

Past Papers · ⁨أوراق الامتحانات السابقة⁩

More topics in AP Precalculus · ⁨AP ما قبل التفاضل والتكامل⁩ · ⁨المزيد من المواضيع في AP Precalculus · ⁨AP ما قبل التفاضل والتكامل⁩⁩

Log in or create account · ⁨تسجيل الدخول أو إنشاء حساب⁩

IGCSE, A-Level & AP