Відкрити меню

Алгебра 11 клас: Теоретичний довідник

Основні визначення, властивості та формули з курсу алгебри для 11 класу.

Показникова функція

Що таке показникова функція?

Показникова функція — це функція виду $y = a^x$, де $a$ — основа степеня ($a > 0, a \neq 1$), а $x$ — аргумент.

  • Якщо $a > 1$, функція є зростаючою.
  • Якщо $0 < a < 1$, функція є спадаючою.

Що таке показникове рівняння?

Показникове рівняння — це рівняння, в якому змінна міститься в показнику степеня. Найпростіше рівняння $a^x = a^b$ розв'язується як $x = b$.

Приклад: $3^{x-1} = 9$. Оскільки $9 = 3^2$, то $3^{x-1} = 3^2$, звідки $x-1 = 2$ і $x=3$.

Логарифмічна функція

Що таке логарифм?

Логарифмом додатного числа $b$ за основою $a$ ($a>0, a \neq 1$) називають показник степеня, до якого треба піднести основу $a$, щоб отримати число $b$. Запис: $\log_a b = c \iff a^c = b$.

Приклад: $\log_2 8 = 3$, тому що $2^3 = 8$.

Які основні властивості логарифмів?

Для $a>0, a \neq 1, x>0, y>0$:

  • Основна логарифмічна тотожність: $a^{\log_a b} = b$
  • Логарифм добутку: $\log_a(xy) = \log_a x + \log_a y$
  • Логарифм частки: $\log_a(\frac{x}{y}) = \log_a x - \log_a y$
  • Логарифм степеня: $\log_a x^p = p \cdot \log_a x$

Похідна та її застосування

Що таке похідна?

Похідна функції $f(x)$ у точці $x_0$ — це границя відношення приросту функції до приросту аргументу, коли приріст аргументу прямує до нуля. Позначається $f'(x)$.

Які основні правила диференціювання?

  • $(C)' = 0$ (похідна сталої)
  • $(x^n)' = n \cdot x^{n-1}$
  • $(u \pm v)' = u' \pm v'$
  • $(uv)' = u'v + uv'$
  • $(\frac{u}{v})' = \frac{u'v - uv'}{v^2}$
Приклад: $(x^4 + 5)' = (x^4)' + (5)' = 4x^3 + 0 = 4x^3$.

Як похідна допомагає досліджувати функцію?

  • Якщо $f'(x) > 0$ на проміжку, то функція зростає.
  • Якщо $f'(x) < 0$ на проміжку, то функція спадає.
  • Точки, в яких похідна дорівнює нулю або не існує, називають критичними. В них можуть бути екстремуми (максимуми або мінімуми) функції.

Первісна та інтеграл

Що таке первісна?

Функцію $F(x)$ називають первісною для функції $f(x)$ на деякому проміжку, якщо для всіх $x$ з цього проміжку виконується рівність $F'(x) = f(x)$.

Приклад: для $f(x) = 2x$ первісною є $F(x) = x^2$, оскільки $(x^2)'=2x$.

Що таке визначений інтеграл?

Визначений інтеграл обчислюється за формулою Ньютона-Лейбніца: $\int_a^b f(x)dx = F(b) - F(a)$, де $F(x)$ — первісна для $f(x)$. Геометрично він дорівнює площі криволінійної трапеції, обмеженої графіком функції $y=f(x)$, віссю $Ox$ і прямими $x=a, x=b$.

Приклад: $\int_1^2 2x \, dx = x^2 \Big|_1^2 = 2^2 - 1^2 = 4 - 1 = 3$.

Елементи комбінаторики

Що таке перестановки, розміщення та комбінації?

Це способи вибору та розташування елементів множини:

  • Перестановки ($P_n$): сполуки, що відрізняються лише порядком елементів. $P_n = n!$.
  • Розміщення ($A_n^k$): сполуки, що відрізняються або елементами, або їх порядком. $A_n^k = \frac{n!}{(n-k)!}$.
  • Комбінації ($C_n^k$): сполуки, що відрізняються хоча б одним елементом (порядок неважливий). $C_n^k = \frac{n!}{k!(n-k)!}$.
Приклад: Скількома способами можна вибрати 2 учнів з 5 для чергування? Порядок неважливий, тому це комбінації: $C_5^2 = \frac{5!}{2!(5-2)!} = \frac{120}{2 \cdot 6} = 10$ способів.
реклама