Mục lục bài họcĐang ở d02-b3
← IGCSE Mathematics
0/27 bài đã học xong
Chương 2 · Algebra and graphs · Bài 3/3 của chương · bài 6/27 của IGCSE Mathematics

Sequences, inequalities and functions

Dãy số, bất phương trình và hàm số
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

Finding the $n$th term

Take differences. If the first differences are constant and equal to $d$, the sequence is linear and the $n$th term is $dn+c$, where $c$ is found by substituting $n=1$.

If the second differences are constant and equal to $D$, the sequence is quadratic with leading coefficient $\dfrac{D}{2}$. Subtract $\dfrac{D}{2}n^{2}$ from the sequence; what remains is linear, and you solve that as above.

Inequalities

Every rule for equations carries over, with one exception: multiplying or dividing both sides by a negative number reverses the inequality sign.

$$5-2x<11\;\Longrightarrow\;-2x<6\;\Longrightarrow\;x>-3$$

Note the sign flipped at the last step. Integers satisfying an inequality must be listed only from the region that the inequality actually describes.

Composite and inverse functions

$fg(x)$ means "do $g$ first, then $f$" — read it from the inside out. $fg$ and $gf$ are different functions.

To find $f^{-1}$: write $y=f(x)$, make $x$ the subject, then swap the letters. The inverse undoes the function, so $ff^{-1}(x)=x$ for every $x$ in the domain — this is the fastest way to check your answer.

Giải thích tiếng Việt

Tìm số hạng tổng quát. Lập hiệu. Nếu hiệu bậc nhất không đổi và bằng $d$ thì dãy tuyến tính, số hạng tổng quát là $dn+c$, tìm $c$ bằng cách thay $n=1$.

Nếu hiệu bậc hai không đổi và bằng $D$ thì dãy bậc hai với hệ số dẫn đầu $\dfrac{D}{2}$. Trừ $\dfrac{D}{2}n^{2}$ khỏi từng số hạng; phần còn lại là một dãy tuyến tính, giải tiếp như trên.

Bất phương trình. Mọi luật của phương trình đều dùng lại được, trừ đúng một ngoại lệ: nhân hoặc chia hai vế cho số âm thì đổi chiều dấu.

$$5-2x<11\;\Longrightarrow\;-2x<6\;\Longrightarrow\;x>-3$$

Dấu đã lật ở bước cuối. Khi đề hỏi “liệt kê các số nguyên thoả mãn”, phải liệt kê từ đúng miền mà bất phương trình mô tả — và nhớ rằng miền có thể vô hạn về một phía, lúc đó đề luôn kèm thêm một chặn nữa.

Hàm hợp và hàm ngược. $fg(x)$ nghĩa là làm $g$ trước, rồi mới $f$ — đọc từ trong ra ngoài. $fg$ và $gf$ là hai hàm khác nhau, và đề Cambridge rất hay hỏi cả hai trong cùng một câu để tách người hiểu với người đoán.

Tìm $f^{-1}$: viết $y=f(x)$, đổi vế cho $x$ đứng một mình, rồi đổi tên chữ cái. Hàm ngược “gỡ” hàm gốc, nên $ff^{-1}(x)=x$ với mọi $x$ trong miền — đây là cách kiểm nhanh nhất, và nên làm mỗi lần.

Dãy: 3 8 15 24 35 Hiệu 1: 5 7 9 11 Hiệu 2: 2 2 2 Hiệu bậc hai không đổi = 2 → hệ số của n² là 2 ÷ 2 = 1 Trừ n² khỏi dãy: 2, 4, 6, 8, 10 → phần còn lại là 2n Số hạng tổng quát: n² + 2n
Chia đôi hiệu bậc hai để ra hệ số của $n^{2}$ — chia đôi, không lấy nguyên. Đây là chỗ sai nhiều nhất của dãy bậc hai.
Ví dụ — số hạng tổng quát của dãy bậc hai

Tìm số hạng thứ $n$ của dãy $3,\;8,\;15,\;24,\;35,\;\ldots$

Giải.

Bước 1 — lập hiệu.

Hiệu bậc nhất: $5,\;7,\;9,\;11$ — chưa không đổi. Hiệu bậc hai: $2,\;2,\;2$ — không đổi. Vậy dãy là bậc hai.

Bước 2 — hệ số của $n^{2}$ bằng nửa hiệu bậc hai.

$$\frac{2}{2}=1\;\Longrightarrow\;\text{hệ số của }n^{2}\text{ là }1$$

Bước 3 — trừ $n^{2}$ khỏi dãy. Với $n=1,2,3,4,5$ thì $n^{2}=1,4,9,16,25$, nên phần còn lại là

$$3-1=2,\quad 8-4=4,\quad 15-9=6,\quad 24-16=8,\quad 35-25=10$$

Dãy $2,4,6,8,10$ là tuyến tính với hiệu $2$, số hạng tổng quát $2n$.

Bước 4 — ghép lại.

$$u_{n}=n^{2}+2n$$

Kiểm với $n=4$: $16+8=24$ ✓. Luôn kiểm bằng một số hạng ở giữa dãy, đừng kiểm bằng $n=1$ — công thức sai vẫn thường khớp ở số hạng đầu.

Ví dụ — hàm hợp và hàm ngược

Cho $f(x)=2x-1$ và $g(x)=x^{2}$. Tính $fg(3)$ và $gf(3)$, rồi tìm $f^{-1}(x)$.

Giải.

$fg(3)$ — làm $g$ trước.

$$g(3)=3^{2}=9,\qquad f(9)=2(9)-1=17$$

$gf(3)$ — làm $f$ trước.

$$f(3)=2(3)-1=5,\qquad g(5)=5^{2}=25$$

Hai kết quả khác nhau: thứ tự hợp hàm không đổi chỗ được. Ký hiệu $fg$ đọc từ phải sang trái, giống như $f\big(g(x)\big)$ — chữ nào đứng sát $x$ thì làm trước.

Hàm ngược. Đặt $y=2x-1$, đổi vế cho $x$:

$$x=\frac{y+1}{2}\;\Longrightarrow\;f^{-1}(x)=\frac{x+1}{2}$$

Kiểm: $ff^{-1}(x)=2\cdot\dfrac{x+1}{2}-1=x+1-1=x$ ✓. Phép kiểm này bắt được mọi lỗi dấu và mọi lỗi thứ tự phép toán, nên đừng bỏ.

Bẫy hay mất điểm — Quên đổi chiều dấu khi chia bất phương trình cho số âm. Từ $-2x<6$, tay quen viết $x<-3$. Kết quả này trông đúng — nó vẫn là một bất phương trình về $x$, vẫn có số $-3$ — nên không gợn chút nào, và câu tiếp theo (“liệt kê các số nguyên thoả mãn”) sẽ cho ra một danh sách hoàn toàn khác mà vẫn có vẻ hợp lý. Thử một số là cách bắt: $x=0$ có thoả $5-2x<11$ không? $5<11$, có. Mà $0<-3$ là sai, nên đáp án $x<-3$ chắc chắn hỏng. Thay một số dễ vào bất phương trình gốc là thói quen nên có ở mọi câu bất phương trình — nó tốn năm giây và bắt được đúng cái bẫy đắt nhất của chương.
Phải nhớ — Dãy số thì lập hiệu, và nhớ chia đôi hiệu bậc hai. Bất phương trình giống hệt phương trình, trừ một chỗ duy nhất — nhân chia số âm thì lật dấu. Hàm hợp đọc từ trong ra ngoài, và hàm ngược luôn kiểm được bằng $ff^{-1}(x)=x$.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Algebra and graphs gồm 14 câu trắc nghiệm và 4 đề tự luận. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →