تخطي للذهاب إلى المحتوى
📈
الأولى باكالوريا علوم (خيار عربي & BIOF) 1ère Bac BIOF & Arabe • Maroc الرياضيات • عمود فقري للثانية باكالوريا Maths • Pilier Fondamental 1ère & 2ème Bac

عموميات حول الدوال العددية (D_f، الزوجية، الرتابة، المطاريف والتركيب g∘f) Généralités sur les Fonctions Numériques (D_f, Parité, Monotonie, Extrémums & g∘f)

🌱 مستكشف المنحنيات
0 XP ⚡ / 1000
🏆 0/4
الفصل 2 • التحليل الرياضي • أساس دراسة الدوال في الباكالوريا Chapitre 2 • Analyse • Le Cœur du Programme de 1ère & 2ème Bac

كيف تقرأ أي دالة عددية وكأنك تراها أمام عينيك؟ 📈 Comment décoder n'importe quelle fonction numérique d'un seul coup d'œil ? 📈

تخيل أن الدالة العددية f هي آلة تحويل ذكية: تدخل فيها عدداً حقيقياً x (السابق) فتخرج لك نتيجة وحيدة f(x) (الصورة). في هذا الدرس ستتعلم كيف تحمي الآلة من الأعطال (مجموعة التعريف D_f)، كيف تكتشف تماثلها الهندسي (الزوجية والدورية)، كيف تتنبأ بصعودها أو نزولها (معدل التغير T والتركيب g∘f)، وكيف تحاصرها بين سقف وأرضية (المكبورة والمصغورة والمطاريف)! Imagine une fonction f comme une machine de transformation : tu lui donnes un nombre x (l'antécédent) et elle te renvoie un unique résultat f(x) (l'image). Dans ce cours, tu vas apprendre à éviter les pannes de la machine (domaine D_f), exploiter ses symétries (parité, périodicité), prédire ses montées et descentes (taux d'accroissement T et composée g∘f) et trouver son plafond et son plancher (majorant, minorant, extrémums) !

المحطة 1 : مجموعة التعريف (D_f) وتساوي دالتين (f = g) ÉTAPE 1 : DOMAINE DE DÉFINITION (D_f) & ÉGALITÉ (f = g) 🛡️

الوصيتان المقدستان في ℝ: «لا تقسم على صفر» و«لا تضع سالباً تحت الجذر»! Les 2 Commandements de ℝ : « Jamais diviser par 0 » et « Jamais de négatif sous √ » !

1️⃣ كيف تحدد مجموعة التعريف D_f بدون أي خطأ؟ 1️⃣ Comment trouver D_f à tous les coups ?

مجموعة التعريف D_f = {x ∈ ℝ / f(x) ∈ ℝ} هي مجموعة الأعداد الحقيقية x التي تقبل صورة قابلة للحساب. نبحث دائماً عن الممنوعات الحسابية: Le domaine D_f = {x ∈ ℝ / f(x) ∈ ℝ} regroupe tous les réels x qui ont une image calculable. On traque les interdits :

  • • دالة حدودية (Polynôme):Polynôme : f(x) = ax² + bx + c ➔ D_f = ℝ (لا توجد أي مشكلة!).(aucun interdit !).
  • • مقام كسري:Fraction rationnelle : f(x) = P(x) / Q(x) ➔ Cond : Q(x) ≠ 0.
  • • جذر مربع في البسط:Racine carrée au numérateur : f(x) = √(A(x)) ➔ Cond : A(x) ≥ 0.
  • • جذر مربع في المقام (انتبه!):Racine au dénominateur (Double condition !) : f(x) = 1 / √(A(x)) ➔ Cond : A(x) > 0 (أكبر قطعاً من 0!).(strictement positif !).
2️⃣ متى نقول إن دالتين متساويتان (f = g)؟ 2️⃣ Quand deux fonctions sont-elles égales (f = g) ?

لا يكفي أن يكون لهما نفس الصيغة بعد الاختزال! يجب تحقق شرطين معاً:
(1) نفس مجموعة التعريف: D_f = D_g، و (2) لكل x ∈ D_f : f(x) = g(x).
• مثال كلاسيكي: f(x) = √((x−1)/(x+3)) و g(x) = √(x−1)/√(x+3) غير متساويتين (f ≠ g) لأن D_f = ]−∞; −3[ ∪ [1; +∞[ (جدول إشارة الكسر!) بينما D_g = [1; +∞[!
Il faut 2 conditions obligatoires : (1) D_f = D_g ET (2) ∀x ∈ D_f, f(x) = g(x).
• Exemple piège : f(x) = √((x−1)/(x+3)) et g(x) = √(x−1)/√(x+3) ne sont PAS égales (f ≠ g) car D_f = ]−∞; −3[ ∪ [1; +∞[ alors que D_g = [1; +∞[ !

1) f(x) = √(x + 2) / (x - 1) x ≥ -2 et x ≠ 1 ➔ [-2;1[ ∪ ]1;+∞[ 2) g(x) = 1 / (x² + 1) x² + 1 ≥ 1 ≠ 0 sur ℝ ➔ D_g = ℝ !
💡 حيلة القيمة المطلقة في المقام: 💡 Astuce |x| au dénominateur :

• لحل x² + 2|x| − 3 = 0: نضع X = |x| ≥ 0 فنحل X² + 2X − 3 = 0 (X=1 أو X=−3 مرفوض لأن |x|≥0). إذن |x|=1 ⇔ x=1 أو x=−1، ومنه D_f = ℝ \ {−1; 1}! • Pour x² + 2|x| − 3 = 0 : pose X = |x| ≥ 0. Les racines sont X = 1 et X = −3 (impossible). Donc |x| = 1 ⇔ x = ±1 ➔ D_f = ℝ \ {−1; 1} !

المحطة 2 : زوجية دالة، الدوال الدورية ومجال الدراسة D_E ÉTAPE 2 : PARITÉ, PÉRIODICITÉ & DOMAINE D'ÉTUDE D_E 🦋

كيف تدرس نصف الدالة فقط وتستنتج النصف الآخر بالتماثل الهندسي؟ Comment n'étudier que la moitié d'une fonction grâce à la symétrie ?

1️⃣ الشرط الأول الإجباري: تماثل مجموعة التعريف D_f بالنسبة لـ 0: 1️⃣ Condition N°1 obligatoire : D_f centré (symétrique par rapport à 0) :

لكي تكون الدالة زوجية أو فردية، يجب أولاً أنه لكل x ∈ D_f لدينا −x ∈ D_f. إذا كان العدد 2 ينتمي لـ D_f ولكن −2 ∉ D_f (مثل D_f = ℝ \ {2})، نتوقف فوراً: الدالة لا زوجية ولا فردية بدون أي حساب! Il faut d'abord vérifier que ∀x ∈ D_f, −x ∈ D_f. Si D_f = ℝ \ {2}, alors −2 ∈ D_f mais son opposé 2 ∉ D_f : la fonction n'est ni paire ni impaire sans aucun calcul !

🪞 الدالة الزوجية (Paire) 🪞 Fonction Paire
∀x ∈ D_f, f(−x) = f(x)

• هندسياً: المنحنى (C_f) متماثل بالنسبة لمحور الأراتيب (Oy).
• الرتابة: تنعكس بين I ⊂ ℝ⁺ ومماثله I' ⊂ ℝ⁻!
• Graphe : Symétrique par rapport à l'axe des ordonnées (Oy).
• Variations : Opposées sur I ⊂ ℝ⁺ et son symétrique I' !

🔄 الدالة الفردية (Impaire) 🔄 Fonction Impaire
∀x ∈ D_f, f(−x) = −f(x)

• هندسياً: المنحنى (C_f) متماثل بالنسبة لأصل المعلم O(0,0).
• الرتابة: تبقى هي نفسها على I ⊂ ℝ⁺ وعلى مماثله I' ⊂ ℝ⁻!
• Graphe : Symétrique par rapport à l'origine O(0,0).
• Variations : Conservées (mêmes sens) sur I et sur I' !

🌊 الدالة الدورية ذات الدور T > 0 : ∀x ∈ D_f, x+T ∈ D_f و f(x+T) = f(x) 🌊 Fonction Périodique de période T > 0 : f(x + T) = f(x)
• cos(ax + b) et sin(ax + b) ➔ T = 2π / |a|  |  tan(ax) ➔ T = π / |a|
Paire (Axe Oy) Impaire (O)
🔑 كيف تقتصد نصف الوقت في الفرض؟ 🔑 Gagner 50% du temps avec D_E :

إذا كانت الدالة زوجية أو فردية، نختصر الدراسة على حيز الدراسة D_E = D_f ∩ ℝ⁺ فقط!
• زوجية (مرآة Oy): إذا كانت تزايدية على [0; +∞[ تصبح تناقصية على ]−∞; 0].
• فردية (دوران حول O): إذا كانت تزايدية على [0; +∞[ تبقى تزايدية على ]−∞; 0]!
Si f est paire ou impaire, on l'étudie uniquement sur D_E = D_f ∩ ℝ⁺ :
• Paire : Croissante sur I ➔ Décroissante sur I'.
• Impaire : Croissante sur I ➔ Croissante sur I' !

المحطة 3 : معدل التغير T(x,y) ودراسة الرتابة ÉTAPE 3 : TAUX D'ACCROISSEMENT T(x,y) & MONOTONIE ⛰️

كيف تدرس رتابة أي دالة باستعمال معدل التغير T(x,y)؟ (مع المثال الملكي) Comment prouver qu'une fonction monte ou descend grâce à T(x,y) ?

1️⃣ تعريف معدل التغير (Taux de variation) بين عددين مختلفين x ≠ y: 1️⃣ Définition du Taux d'Accroissement pour x ≠ y dans I :
T(x, y) = f(x) − f(y)x − y

• إذا كان T(x, y) > 0 على المجال I ➔ الدالة f تزايدية قطعاً على I (تحافظ على الترتيب: x < y ⇒ f(x) < f(y)).
• إذا كان T(x, y) < 0 على المجال I ➔ الدالة f تناقصية قطعاً على I (تعكس الترتيب: x < y ⇒ f(x) > f(y)).
• Si T(x, y) > 0 sur I ➔ f est strictement croissante sur I (conserve l'ordre).
• Si T(x, y) < 0 sur I ➔ f est strictement décroissante sur I (inverse l'ordre).

2️⃣ المثال الملكي في الفروض المحروسة: f(x) = x + (a / x) (مثلاً f(x) = x + 9/x): 2️⃣ L'Exemple Roi des Devoirs Surveillés : f(x) = x + 9/x sur ℝ* :

كيف نبسط f(x) − f(y)؟ نجمع (x − y) وحدها والكسور وحدها ثم نعمل بـ (x − y): Comment factoriser f(x) − f(y) ? On regroupe (x − y) d'un côté et les fractions de l'autre :

f(x)−f(y) = (x−y) + 9(y−x)/(xy) = (x−y)(xy − 9)/(xy)  ⇒  T(x,y) = xy − 9xy

• على I = ]0 ; 3]: إذا كان 0 < x < y ≤ 3 فإن 0 < xy < 9 ⇒ xy − 9 < 0 ⇒ T(x,y) < 0 (تناقصية قطعاً على ]0;3]).
• على J = [3 ; +∞[: إذا كان 3 ≤ x < y فإن xy > 9 ⇒ xy − 9 > 0 ⇒ T(x,y) > 0 (تزايدية قطعاً على [3;+∞[). وبما أن f فردية، نستنتج رتابتها على ℝ⁻* بدون إعادة الحساب!
• Sur ]0 ; 3] : 0 < xy < 9 ⇒ xy − 9 < 0 ⇒ T < 0 (strictement décroissante).
• Sur [3 ; +∞[ : xy > 9 ⇒ xy − 9 > 0 ⇒ T > 0 (strictement croissante). Et par imparité, on déduit tout sur ℝ⁻* !

x -∞ -3 0 3 +∞ f(x) ↗ -6 ↘ ↘ 6 ↗
🎯 رتابة f + c و k · f: 🎯 Monotonie de f + c et k · f :

• إضافة عدد ثابت f + c لا يغير أبداً منحى التغيرات.
• الضرب في عدد موجب k > 0 يحافظ على الرتابة، بينما الضرب في عدد سالب k < 0 يعكس الرتابة!
• f + c garde toujours les mêmes variations que f.
• k · f garde les variations si k > 0, et les inverse si k < 0 !

المحطة 4 : الدالة المكبورة، المصغورة، المحدودة والمطاريف ÉTAPE 4 : MAJORÉE, MINORÉE, BORNÉE & EXTRÉMUMS 🏔️

الفرق الحاسم بين «المكبورة بـ M» و«القيمة القصوية M»: هل تلمس الدالة السقف؟ La différence cruciale entre « Majorant M » et « Maximum M » !

1️⃣ المكبورة (السقف M)، المصغورة (الأرضية m) والمحدودة: 1️⃣ Majorée (Plafond M), Minorée (Plancher m) & Bornée :
  • • مكبورة بـ M على I:Majorée par M sur I : ∀x ∈ I, f(x) ≤ M (المنحنى تحت المستقيم y = M).(courbe sous la droite y = M).
  • • مصغورة بـ m على I:Minorée par m sur I : ∀x ∈ I, f(x) ≥ m (المنحنى فوق المستقيم y = m).(courbe au-dessus de y = m).
  • • محدودة (Bornée) على I:Bornée sur I : m ≤ f(x) ≤ M (مكبورة ومصغورة في آن واحد).(à la fois majorée et minorée).

🛠️ طريقة البرهان في الفرض: لإثبات أن f(x) ≤ M، نحسب الفرق f(x) − M ونوحد المقام أو نعمل بالمتطابقات الهامة لنجد أنه ≤ 0! 🛠️ Méthode en DS : Pour prouver f(x) ≤ M, calcule la différence f(x) − M et factorise (souvent un carré parfait) pour montrer que f(x) − M ≤ 0 !

2️⃣ متى يصبح الماكجور (M) «قيمة قصوية» (Maximum)؟ 2️⃣ Quand un majorant M devient-il un Maximum ?

لكي يكون العدد M قيمة قصوية لـ f على I، يجب تحقق شرطين معاً:
(1) ∀x ∈ I, f(x) ≤ M (سقف)، و (2) يوجد على الأقل عنصر x₀ ∈ I بحيث f(x₀) = M (الدالة تلمس السقف فعلياً في النقطة x₀!).
• مثال رائع: نعتبر f(x) = (2x² + 3)/(x² + 1) على ℝ. لدينا 2 < f(x) ≤ 3:
— العدد 3 قيمة قصوية لأن f(x) ≤ 3 والمعادلة f(x) = 3 تقبل حلاً هو x₀ = 0 (f(0) = 3).
— بينما العدد 2 محد صغروي (Minorant) فقط وليس قيمة دنوية لأن f(x) − 2 = 1/(x²+1) > 0 لا ينعدم أبداً في ℝ!
Pour que M soit un Maximum de f sur I, il faut 2 conditions :
(1) ∀x ∈ I, f(x) ≤ M ET (2) ∃x₀ ∈ I tel que f(x₀) = M (le plafond est atteint !).
• Exemple clé : Pour f(x) = (2x² + 3)/(x² + 1) sur ℝ, on a 2 < f(x) ≤ 3 :
— 3 est le maximum car f(x) ≤ 3 et f(0) = 3 (atteint en x₀ = 0).
— 2 est un minorant mais PAS un minimum car f(x) − 2 = 1/(x²+1) > 0 ne s'annule jamais !

y = 3 (Max atteint en x=0) y = 2 (Minorant non atteint)
💡 الشكل القانوني لثلاثية الحدود: 💡 Forme Canonique d'un Trinôme :

لكل حدودية ax² + bx + c، مطرافها في ℝ يُبلغ دائماً في رأس الشلجم α = −b / (2a) وقيمته هي β = f(α)! Pour tout trinôme ax² + bx + c, l'extrémum sur ℝ est toujours atteint au sommet de la parabole en α = −b / (2a) et vaut β = f(α) !

المحطة 5 : الدوال المرجعية الأربع (الشلجم، الهذلول، ax³، √(x+a)) ÉTAPE 5 : LES 4 FONCTIONS DE RÉFÉRENCE & LEURS COURBES 📐

بطاقة الهوية الهندسية للدوال الأربع المقررة في الأولى باكالوريا Carte d'Identité Géométrique des 4 Courbes au Programme

1️⃣ الشلجم (Parabole) : f(x) = ax² + bx + c = a(x − α)² + β 1️⃣ La Parabole : f(x) = ax² + bx + c = a(x − α)² + β (a ≠ 0)

• الرأس (Sommet): Ω(α ; β) حيث α = −b/(2a) و β = f(α).
• محور التماثل: المستقيم العمودي ذو المعادلة x = α. إذا كان a > 0 فهو موجه نحو الأعلى (↘ ثم ↗)، وإذا كان a < 0 فهو موجه نحو الأسفل (↗ ثم ↘).
• Sommet : Ω(α ; β) avec α = −b/(2a) et β = f(α). Axe de symétrie : la droite verticale x = α.

2️⃣ الدالة المتخاطة والهذلول (Hyperbole) : f(x) = (ax + b)/(cx + d) 2️⃣ Fonction Homographique & Hyperbole : f(x) = (ax + b)/(cx + d)

• مجموعة التعريف: D_f = ℝ \ {−d/c}. المقاربان (Asymptotes): المستقيم العمودي x = −d/c والمستقيم الأفقي y = a/c، ومركز التماثل هو تقاطعهما Ω(−d/c ; a/c)!
• الرتابة بالمحددة Δ: نحسب Δ = ad − bc. إذا كان Δ > 0 فهي تزايدية قطعاً على كل مجال (↗ || ↗)، وإذا كان Δ < 0 فهي تناقصية قطعاً (↘ || ↘).
• Asymptotes : verticale x = −d/c et horizontale y = a/c. Centre de symétrie : Ω(−d/c ; a/c).
• Monotonie via le déterminant : Δ = ad − bc. Si Δ > 0 ➔ strictement croissante (↗ || ↗) ; si Δ < 0 ➔ strictement décroissante (↘ || ↘).

3️⃣ الدالة f(x) = √(x + a) والدالة المكعبة g(x) = ax³ والدالة E(x): 3️⃣ Fonctions f(x) = √(x + a), g(x) = ax³ et Partie Entière E(x) :
• f(x) = √(x + a) : D_f = [−a ; +∞[، تزايدية قطعاً وتنطلق من النقطة A(−a ; 0).
• g(x) = ax³ : فردية على ℝ، تزايدية قطعاً على ℝ إذا كان a > 0 وتناقصية إذا كان a < 0.
• E(x) (الجزء الصحيح): أكبر عدد صحيح نسبي أصغر أو يساوي x (E(x) ≤ x < E(x)+1).
🚨 المحطة 6 : مركب دالتين (g ∘ f) و 3 فخاخ قاتلة في الفروض 🚨 ÉTAPE 6 : COMPOSÉE (g ∘ f) & LES 3 PIÈGES MORTELS EN DS 💣

قاعدة الإشارات لرتابة المركب (g ∘ f) وأخطر 3 أخطاء في الفرض المحروس! La Règle des Signes de (g ∘ f) et les 3 Pièges Classiques en Devoir !

🔗 مركب دالتين (g ∘ f)(x) = g(f(x)) (حيث f تعمل أولاً ثم g ثانياً!): 🔗 Composée (g ∘ f)(x) = g(f(x)) (Attention : f agit en 1er, puis g en 2nd !) :
D_(g∘f) = { x ∈ ℝ / x ∈ D_f ET f(x) ∈ D_g }

• رتابة g ∘ f على مجال I (تشبه قاعدة الإشارات!): نحدد أولاً المجال الوسيط J = f(I).
— إذا كان لـ f على I ولـ g على f(I) نفس الرتابة (↗ مع ↗، أو ↘ مع ↘) ➔ فإن g ∘ f تزايدية على I!
— إذا كانت رتابتاهما متعاكستين (↗ مع ↘، أو ↘ مع ↗) ➔ فإن g ∘ f تناقصية على I!
• Monotonie de g ∘ f sur I (comme la règle des signes !) : Trouve d'abord l'intervalle image J = f(I).
— Si f (sur I) et g (sur f(I)) ont la même monotonie (↗↗ ou ↘↘) ➔ g ∘ f est CROISSANTE sur I !
— Si elles ont des monotonies contraires (↗↘ ou ↘↗) ➔ g ∘ f est DÉCROISSANTE sur I !

#1
فخ اختزال الكسر في D_(g∘f) قبل تحديد الشروط: إذا كان f(x)=(x+3)/(x+1) و g(x)=x/(x+2)، فإن حساب (g∘f)(x) بعد الاختزال يعطي (x+3)/(3x+5)، لكن إياك أن تنسى استثناء x = −1 (ممنوع في f) بالإضافة إلى f(x) ≠ −2 ⇔ x ≠ −5/3! إذن D_(g∘f) = ℝ \ {−5/3 ; −1}! Piège de simplification dans D_(g∘f) : Pour f(x)=(x+3)/(x+1) et g(x)=x/(x+2), même si (g∘f)(x) se simplifie en (x+3)/(3x+5), il faut exclure x = −1 (x ∈ D_f) ET f(x) = −2 ⇔ x = −5/3 ➔ D_(g∘f) = ℝ \ {−5/3 ; −1} !
#2
فخ الجزء الصحيح للأعداد السالبة E(−3,75): الجزء الصحيح هو أكبر عدد صحيح نسبي أصغر أو يساوي x (على يساره في المستقيم المدرج). إذن E(−3,75) = −4 (وليس −3!). Piège de la partie entière négative E(−3,75) : C'est l'entier immédiatement inférieur (à gauche sur la droite graduée) : E(−3,75) = −4 (et surtout pas −3 !).

0 0

لا توجد تعليقات حالياً.

لتكون أول من يترك تعليقاً.