Mathématiques du secondaire qualifiant

(1) دراسة دوال عددية

1- الفروع اللانهائية والمقاربات

1.2 المقاربات

1.2.1 تعريف

لتكن f دالة عددية لمتغير حقيقي x و (C) المنحنى الممثل لها في معلم متعامد ممنظم (O ;i;j)
اذا آلت احداتيات نقطة من المنحنى (C)
الى ما لانهاية فان المنحنى (C) يقبل فرعا لانهائيا
يعني اذا كان x→±∞ او f(x)→±∞

1.2.2 مقارب مواز لمحور الاراتيب

اذا كانت lima- f(x) = +∞ او lima- f(x) = -∞
او lima+ f(x) = +∞ او lima+ f(x) = -∞
فان المستقيم ذو المعادلة x = a هو مقارب للمنحنى (C).

1.2.3 مقارب مواز لمحور الافاصيل

اذا كانت lim-∞f(x)=b او lim+∞f(x)=b فان المستقيم ذو المعادلة y=b مقارب للمنحنى (C) بجوار -∞ او من +∞

مثال

لتكن f دالة عددية معرفة بما يلي :
f(x)=2x
x+1
1) لدينا : lim+∞f(x)=2 اذن المستقيم (D):y=2 هو مقارب للمنحنى (C) بجوار +∞
2) lim-1+ f(x) = +∞ اذن المستقيم (D): x=-1 هو مقارب للمنحنى (C) على يمين 1
3) lim-1- f(x) = +∞ اذن المستقيم (D): x=-1 هو مقارب للمنحنى (C) على يسار 1

 asymptote
1.2.4 المقارب المائل

في هذه القفرة الدالة f تقبل تهاية غير منتهية عند ±∞
اذا كانت lim+∞f(x)-(ax+b)= 0
او (lim-∞f(x)-(ax+b)=0) حيث a∈IR* و b∈IR فان المستقيم (D) الذي معادلته y=ax+b مقارب مائل للمنحنى (C) بجوار +∞ او (-∞)

خاصية :

لتكن f دالة عددية و (C) المنحنى الممثل لها , المستقيم ذو المعادلة y=ax+b مقارب مائل للمنحنى (C) بجوار +∞ او -∞ اذا وفقط اذا وجدت دالة عددية h بحيث f(x)=ax+b+h(x) و lim+∞h(x)=0
او (lim-∞h(x)=0)

مثال

لتكن f دالة عددية معرفة كما يلي :
f(x)=2x+1+1
x
lim±∞f(x)-(2x+1)=lim±∞ 1=0
x

اذن lim±∞f(x)-(2x+1)=0
ومنه فان المستقيم ذو المعادلة y=2x+1 مقارب مائل للمنحنى (C) بجوار +∞ او -∞

خاصية

اذا كانت lim±∞f(x)=±∞ و
lim
±∞
f(x)= a ; lim
±∞
f(x)-ax=b
x
فان المستقيم الذي معادلته y = ax+b مقارب للمنحنى Cf بجوار +∞ او -∞

تمرين

لتكن f دالة عددية معرفة كما يلي
f(x)=x²-4x+5
x-2
1) حدد Df
2) حدد مقاربات المنحنى (C)

1.3 الاتجاه المقارب

لتكن f دالة عددية لمتغير حقيقي x وتقبل نهاية غير منتهية أي ±∞ (lim±∞f(x)=±∞)

1.3.1 الفرع الشلجمي الذي اتجاهه محور الافاصيل
تعريف

اذا كانت
lim
±∞
f(x)=0
x
فان المنحنى (C) يقبل فرعا شلجميا اتجاهه محور الافاصيل (Ox) بجوار -∞ او (+∞)

مثال

لتكن f دالة عددية بحيث f(x)=√x
حدد فرعا شلجميا للمنحنى (C)

تصحيح

1) لدينا lim+∞√x=+∞
2)
lim
+∞
f(x)=lim
+∞
1=0
x√(x)

اذن المنحنى (C) يقبل فرعا شلجميا اتجاهه محور الافاصيل (Ox)

1.3.2 الفرع الشلجمي الذي اتجاهه محور الاراتيب
تعريف

اذا كانت lim+∞f(x)=±∞ ولدينا
lim
±∞
f(x)=±∞
x
فان المنحنى (C) يقبل فرعا شلجميا اتجاهه محور الاراتيب (Oy) بجوار -∞ او (+∞)

مثال

لتكن f دالة عددية بحيث f(x)=x²
لدينا lim+∞x²=+∞

اذا كان
lim
±∞
f(x)=lim
+∞
x=+∞
x
فان المنحنى (C) يقبل فرعا شلجميا في اتجاه محور الاراتيب

1.3.3 الفرع الشلجمي الذي اتجاهه المستقيم الذي معادلته y=ax
تعريف

اذا كانت lim+∞f(x)=±∞ ولدينا
lim
±∞
f(x)=a
x
و lim±∞f(x)-ax=±∞ فان المنحنى (C) يقبل فرعا شمجميا اتجاهه المستقيم الذي معادلته y=ax
ونقول كذلك المنحنى يقبل اتجاه مقارب معادلته y=ax

تمرين

لتكن f دالى عددية بحيث f(x)=2x+√(x)
حدد فرعا شلجميا للمنحنى (C)

تصحيح

1) لدينا lim+∞f(x)= lim+∞2x+lim+∞√(x)=+∞
2)
lim
+∞
f(x)=lim
+∞
2+√(x)
xx
وبما ان
lim
+∞
√(x)= lim
+∞
1 =0
x√(x)
فان
lim
+∞
f(x)=2
x
3) نحسب lim+∞f(x)-2x
lim+∞f(x)-2x=lim+∞+√x=+∞
وبالتالي المنحنى (C) يقبل فرعا شلجميا اتجاهه المستقيم الذي معادلته y=2x