Mục lục bài họcĐang ở d02-b4
← AP Precalculus
0/28 bài đã học xong
Chương 2 · Rational Functions and End Behavior · Bài 4/4 của chương · bài 8/28 của AP Precalculus

Transformations and Function Model Selection

Phép biến đổi đồ thị và chọn mô hình hàm số
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

Reading g(x) = a·f(b(x + c)) + d

Outside the function: vertical. $a$ stretches by $|a|$ (reflects over the $x$-axis if $a<0$); $d$ shifts up. Inside the function: horizontal, and inverted. $b$ shrinks by a factor of $\frac{1}{|b|}$ (reflects over the $y$-axis if $b<0$); $+c$ shifts left. When the argument is written as $bx+k$, factor first: $f(2x+6)=f\left(2(x+3)\right)$ — shrink by $\tfrac12$, then shift left $3$, not left $6$.

Asymptotes ride along with the transformation: for a rational parent, a vertical asymptote $x=v$ moves to the solution of $b(x+c)=v$, and a horizontal asymptote $y=h$ moves to $y=ah+d$.

Choosing a model (1.13–1.14)

Over equally spaced inputs: constant first differences $\Rightarrow$ linear; constant $n$-th differences $\Rightarrow$ degree-$n$ polynomial. Data that levels off toward a ceiling calls for a rational model — a polynomial is disqualified because every nonconstant polynomial is unbounded: $\lim_{x\to\infty}p(x)=\pm\infty$.

Every model answer needs its "assumptions and limitations" sentence: the domain where the model makes sense, the meaning of its asymptote, and where it must not be extrapolated.

Giải thích tiếng Việt

Đọc $g(x)=a\,f\!\left(b(x+c)\right)+d$ theo hai khoang: ngoài hàm ($a$, $d$) tác động theo phương dọc, đúng như mắt nhìn; trong hàm ($b$, $c$) tác động theo phương ngang và ngược chiều trực giác — $+c$ đẩy sang trái, $b=2$ co lại một nửa.

Chỗ mất điểm kinh niên: đối số dạng $bx+k$ phải đặt nhân tử trước. $f(2x+6)=f\left(2(x+3)\right)$ nghĩa là dời trái $3$ chứ không phải $6$. Tiệm cận cũng di cư theo phép biến đổi: tiệm cận đứng giải từ $b(x+c)=v$, tiệm cận ngang thành $y=ah+d$.

Chọn mô hình: dữ liệu cách đều mà sai phân cấp $n$ không đổi thì lấy đa thức bậc $n$. Dữ liệu chững lại về một mức trần thì đa thức bị loại từ vòng gửi xe — đa thức khác hằng luôn phóng ra vô cực — và mô hình hữu tỉ có tiệm cận ngang là ứng viên đúng. Câu “assumptions and limitations” là điểm riêng trong tự luận: nêu miền áp dụng, ý nghĩa của tiệm cận, và chỗ không được ngoại suy.

x y f(x) = 1/x x = 3 y = 1 g(x) = 2/(x−3) + 1
Tiệm cận di cư cùng đồ thị. Từ $f(x)=\frac1x$ (nhạt) sang $g(x)=2f(x-3)+1=\frac{2}{x-3}+1$: “$-3$ trong hàm” kéo tiệm cận đứng từ $x=0$ tới $x=3$; “$+1$ ngoài hàm” nâng tiệm cận ngang từ $y=0$ lên $y=1$; hệ số $2$ chỉ kéo giãn dọc, không chạm tới vị trí hai tiệm cận. Đề AP hay hỏi ngược: cho đồ thị của $g$, đòi truy ra $a,c,d$.
Ví dụ — loại mô hình bằng dáng điệu vô cực

Nồng độ thuốc trong máu (mg/L) đo theo giờ, dữ liệu tăng nhanh lúc đầu rồi chững dần về sát mức $12$ mg/L mà không vượt qua. Một bạn đề xuất mô hình bậc hai $C(t)=at^2+bt+c$ với $a<0$ vì “khớp ba điểm đầu rất đẹp”. Vì sao mô hình đó vẫn phải loại, và dạng nào thay thế?

Giải.

Xét dáng điệu vô cực. Parabol có $a<0$ thì $\lim_{t\to\infty}C(t)=-\infty$: mô hình tiên đoán nồng độ âm sau đỉnh — vô nghĩa vật lý, dù khớp đẹp ở ba điểm đầu. Khớp cục bộ không cứu được dáng điệu sai.

Dữ liệu “chững về mức trần $12$” là chữ ký của tiệm cận ngang, thứ mọi đa thức khác hằng không có. Ứng viên đúng là mô hình hữu tỉ cùng bậc, ví dụ

$$C(t)=\frac{12t}{t+k},\qquad \lim_{t\to\infty}C(t)=12$$

Câu “limitations” đi kèm: mô hình chỉ dùng cho $t\ge0$, và tiệm cận nghĩa là nồng độ tiến sát nhưng không bao giờ đạt $12$.

Bẫy hay mất điểm — Với $g(x)=f(2x+6)$: dời trái $6$ rồi mới co, hoặc đặt nhân tử $f(2(x+3))$ rồi co trước dời sau — hai lộ trình đều đúng; sai là ở người vừa co vừa giữ nguyên số $6$. Với chọn mô hình: sai phân chỉ có nghĩa khi đầu vào cách đều — bảng có bước nhảy $1,2,5,10$ mà lấy sai phân là kết luận rác.
Phải nhớ — Trong hàm = ngang + ngược chiều + phải đặt nhân tử; ngoài hàm = dọc + thuận chiều. Tiệm cận đứng giải từ $b(x+c)=v$, tiệm cận ngang thành $ah+d$. Chọn mô hình bằng dáng điệu vô cực trước, độ khớp cục bộ sau — và luôn kèm một câu assumptions/limitations.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Rational Functions and End Behavior gồm 14 câu trắc nghiệm và 5 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →