Mục lục bài họcĐang ở d07-b1
← AP Precalculus
0/28 bài đã học xong
Chương 7 · Parameters, Vectors, and Matrices · Bài 1/4 của chương · bài 25/28 của AP Precalculus

Parametric Functions and Motion

Hàm tham số và chuyển động
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

Two functions, one moving point

A parametric function feeds one input $t$ into two outputs at once: $x=f(t)$ and $y=g(t)$. The point $(f(t),g(t))$ traces a curve as $t$ runs through its interval — but unlike the graph of $y=h(x)$, a parametric curve carries extra information: where the point is at each instant, which direction it travels, and how the curve can cross itself or fail the vertical line test.

Three questions define the topic:

  • Position: plug in a value of $t$ to get one point.
  • Direction of motion: track how $x(t)$ and $y(t)$ increase or decrease as $t$ increases — right/left comes from $x(t)$, up/down from $y(t)$.
  • Eliminating the parameter: solve one equation for $t$, substitute into the other. The Cartesian equation describes the road; the parametrization describes the trip — including any restriction on $x$ or $y$ inherited from the range of $f$ and $g$.

Standard example: $x=3\cos t$, $y=2\sin t$ gives $\left(\frac{x}{3}\right)^2+\left(\frac{y}{2}\right)^2=1$, an ellipse traced counterclockwise starting from $(3,0)$.

Giải thích tiếng Việt

Hàm tham số cho một đầu vào $t$ chạy vào hai hàm cùng lúc: $x=f(t)$ và $y=g(t)$. Điểm $(f(t),g(t))$ vẽ nên một đường cong — nhưng khác đồ thị $y=h(x)$, đường cong tham số mang thêm thông tin: điểm đang ở đâu tại từng thời điểm, chạy theo chiều nào, và được quyền tự cắt chính nó hay rớt kiểm tra đường thẳng đứng.

Ba câu hỏi gói cả chủ đề: vị trí (thế một giá trị $t$), chiều chuyển động ($x(t)$ tăng/giảm cho biết sang phải/trái, $y(t)$ tăng/giảm cho biết lên/xuống), và khử tham số (giải $t$ từ một phương trình rồi thế vào phương trình kia).

Nhớ hình ảnh này: phương trình Descartes tả con đường, còn bộ tham số tả chuyến đi trên con đường đó — kèm mọi giới hạn miền mà chuyến đi để lại. Khử tham số xong mà không ghi điều kiện của $x,y$ là mất một nửa câu chuyện.

xyt = 0 tại (3, 0)t = π/2t = πchiều chạy: ngược kim đồng hồ
Cùng một elip, nhưng có chiều. Bộ $x=3\cos t,\ y=2\sin t$ xuất phát tại $(3,0)$ khi $t=0$ và chạy ngược kim đồng hồ — kiểm chứng bằng cách thế $t$ nhỏ: $x$ giảm, $y$ tăng ⇒ điểm đi lên bên trái. Đổi thành $x=3\cos t,\ y=-2\sin t$ là cùng con đường nhưng đảo chiều chuyến đi. Phương trình Descartes $\frac{x^2}{9}+\frac{y^2}{4}=1$ không phân biệt được hai chuyến đi này — đó chính là thông tin mà tham số giữ độc quyền.
Ví dụ — khử tham số và giữ điều kiện miền

Cho $x=\sqrt{t}$, $y=t-4$ với $t\ge 0$. Viết phương trình Descartes của đường cong và nêu rõ phần nào của đồ thị được vẽ.

Giải.

Từ $x=\sqrt{t}$ suy ra $t=x^2$, đồng thời $x=\sqrt{t}\ge 0$ — điều kiện này sinh ra từ căn và không được vứt đi.

Thế vào $y$: $y=x^2-4$.

Nhưng đường cong tham số chỉ là nửa phải của parabol: nhánh với $x\ge 0$, xuất phát tại $(0,-4)$ khi $t=0$ rồi chạy lên phải khi $t$ tăng. Viết $y=x^2-4$ trần trụi là mô tả một con đường rộng gấp đôi chuyến đi thực.

Bẫy hay mất điểm — Khử tham số xong quên điều kiện miền là lỗi số một của chủ đề: $x=\sqrt{t}$ ép $x\ge0$, $x=t^2$ ép $x\ge0$, $x=\cos t$ ép $-1\le x\le 1$. Phương án nhiễu "cả parabol" luôn nằm sẵn trong bốn lựa chọn. Lỗi số hai: kết luận chiều chạy bằng cảm giác — phải thế hai giá trị $t$ liền nhau rồi so toạ độ, không đoán.
Phải nhớ — Tham số = con đường + chuyến đi. Khử tham số chỉ giữ lại con đường, nên phải ghi kèm điều kiện miền để không nói quá; muốn biết chiều chạy thì thế hai giá trị $t$ liên tiếp.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Parameters, Vectors, and Matrices gồm 14 câu trắc nghiệm và 4 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →