Mathématiques🎓 objectif bac

الدوال العددية

القراءة البيانية: الربط بين التمثيل البياني لدالة و جدول تغيّراتها و العكس

🔊 La maîtresse lit pour toi
منحنى مرسوم أمامنا، و جدول تغيّرات في ثلاثة أسطر. الاثنان يتحدّثان عن نفس الدالة، لكن أحدهما بالصورة و الآخر بالرموز. فكيف نترجم من أحدهما إلى الآخر دون أن نضيع شيئا؟

الترجمة ممكنة في الاتّجاهين، و هي مطلوبة في البكالوريا في الاتّجاهين. الجدول لا يقول كلّ شيء عن المنحنى، لكنّه يقول ما يكفي لرسمه؛ و المنحنى يقول كلّ شيء، بشرط أن نعرف أين ننظر.

🎓في نهاية هذا الدرس ستكون قادرا على:
  • قراءة صور و حلول و تقاطعات على منحنى
  • بناء جدول تغيّرات انطلاقا من منحنى مرسوم
  • استنتاج شكل منحنى انطلاقا من جدول تغيّراته
🔑يفترض هذا الدرس أنّك تتقن:
  • قراءة إحداثيي نقطة في معلم متعامد
  • بناء جدول تغيّرات انطلاقا من إشارة مشتقة

1. ما يُقرأ على منحنى

  • صورة عدد: نصعد من الفاصلة إلى المنحنى ثمّ نقرأ الترتيبة.
  • حلول المعادلة ⁦f(x) = k⁩: نرسم المستقيم الأفقي ذا المعادلة ⁦y = k⁩ و نقرأ فواصل نقط التقاطع.
  • التقاطع مع محور الفواصل: هي حلول المعادلة ⁦f(x) = 0⁩، أي أصفار الدالة.
  • التقاطع مع محور التراتيب: هي النقطة ذات الترتيبة ⁦f(0)⁩، و هي موجودة و وحيدة إذا كان العدد 0 من مجموعة التعريف.
  • اتجاه التغيّر: كلّ جزء صاعد مجال تزايد، و كلّ جزء نازل مجال تناقص.

2. ما يُقرأ على جدول تغيّرات

جدول التغيّرات يحمل ثلاثة أسطر: قيم x عند الحدود و عند الجذور، إشارة المشتقّة، ثمّ أسهم التغيّر مع القيم الحدّية. منه نستنتج شكل المنحنى: أين ينزل، أين يصعد، و أين تكون له قيمة دنيا أو عليا.

السهم النازل ثمّ الصاعد يعني قيمة دنيا بينهما؛ و الصاعد ثمّ النازل يعني قيمة عليا. هذا هو كلّ ما تحتاجه لترسم الشكل العامّ للمنحنى دون حساب أيّ نقطة إضافية.
مثال 1: من المنحنى إلى القراءات

نعتمد الدالة و منحناها المرسوم في الشكل أسفله.

🎯المطلوب: اقرأ صور الأعداد ⁦−3⁩ و ⁦−1⁩ و 0، ثمّ عيّن أصفار الدالة.

📌المعطى
f(x) = x² + x - 2
المجال
[-3 ; 2]
🔹الخطوة 1

نصعد من الفاصلة ⁦−3⁩ إلى المنحنى، أو نعوّض في العبارة: الطريقتان تعطيان نفس العدد.

f(-3)=9 - 3 - 2=4
🔹الخطوة 2
f(-1)=1 - 1 - 2=-2
🔹الخطوة 3
f(0)=0 + 0 - 2=-2
🔹الخطوة 4: التحليل

نقط تقاطع المنحنى مع محور الفواصل هي أصفار الدالة، و نجدها بالتحليل.

x² + x - 2 = (x - 1)(x + 2)
🔹الخطوة 5: الأصفار

جداء معدوم يعني أن أحد العاملين معدوم.

x = 1 ; x = -2
✅النّتيجة
f(-3) = 4 ; f(-1) = -2 ; f(0) = -2
لاحظ أنّ ⁦f(-1)⁩ و ⁦f(0)⁩ متساويان. على المنحنى هذا يعني نقطتين على نفس الارتفاع، و بينهما رأس القطع المكافئ: قراءة واحدة تكشف موقع الرأس تقريبا.
المنحنى يجيب قبل الحساب: الصور تُقرأ عموديا، و الأصفار عند تقاطعه مع محور الفواصل.
مثال 2: من المنحنى إلى جدول التغيّرات

🎯المطلوب: أنشئ جدول تغيّرات الدالة انطلاقا من منحناها، ثمّ أكّد القراءة بالحساب.

📌المعطى

نقرأ على المنحنى السابق: ينزل من ⁦−3⁩ إلى الرأس ثمّ يصعد إلى 2.

f ↘ ; f ↗
🔹الخطوة 1: المشتقّة

نؤكّد موقع الرأس بالحساب بدل التخمين: نشتقّ.

f'(x) = 2x + 1
🔹الخطوة 2: الجذر
2x + 1 = 0 ⟺ x = -12
🔹الخطوة 3: القيمة الدنيا

نحسب القيمة الدنيا، و هي صورة الجذر.

f(-12)=14 - 12 - 2=-94
✅النّتيجة: الجدول
x ∈ [-3 ; -12] ⟹ f ↘ ; x ∈ [-12 ; 2] ⟹ f ↗
العين قرأت الرأس « قرب النصف السالب »، و الحساب قال بالضبط ⁦-1/2⁩ و ⁦-9/4⁩. القراءة البيانية تُوجّه، و الحساب يحسم: لا تكتب أبدا قيمة مقروءة كأنّها محسوبة.
مثال 3: من الجدول إلى شكل المنحنى

نأخذ الدالة المعرّفة بـ ⁦f(x) = x³ + x - 2⁩ و ندرك شكل منحناها من جدولها وحده.

🎯المطلوب: استنتج شكل المنحنى انطلاقا من جدول التغيّرات و من المشتقّة الثانية.

📌المعطى

جدول تغيّرات دالة من الدرجة الثالثة، معطى بأسهمه و نهاياته.

f'(x) > 0
🔹الخطوة 1: النهايات
lim f = -∞ ; +∞
🔹الخطوة 2: الشكل

سهم صاعد وحيد من -∞ إلى +∞: لا قيمة عليا و لا دنيا، و لا انقلاب في الاتجاه.

f ↗
🔹الخطوة 3

المشتقّة الثانية تعيّن نقطة الانعطاف، حيث ينقلب تقوّس المنحنى.

f''(x) = 6x
🔹الخطوة 4
6x = 0 ⟺ x = 0
✅النّتيجة
(0 ; -2)
جدول التغيّرات لا يقول أين ينعطف المنحنى: هذه معلومة تأتي من المشتقّة الثانية وحدها. الجدول يعطي الاتجاه، و الانعطاف يعطي الانحناء.
« أنشئ جدول التغيّرات » و « استنتج شكل المنحنى » سؤالان مستقلّان في السلّم. أجب عن الثاني بجملتين على الأقلّ: الاتجاه، ثمّ القيم الحدّية أو الانعطاف. جملة واحدة تُنقّط نصف النقطة.
الخلاصة: المنحنى و جدول التغيّرات وجهان لنفس الدالة. على المنحنى تُقرأ الصور و الحلول و التقاطعات؛ و في الجدول يُقرأ الاتجاه و القيم الحدّية. و القراءة البيانية تُوجّه دائما، لكنّ الحساب هو الذي يحسم.

Page 1/5

© Madrassati — leçon rédigée par Madrassati · madrassati.net