با استفاده از نمودار تابع $f(x) = x^3$، نمودار توابع زیر را رسم کرده و دامنه و برد آنها را مشخص کنید.
الف) $y = -x^3 - 2$
ب) $y = (x + 2)^3$
پ) $y = -(x - 2)^3$
## پاسخ تشریحی و آموزشی
برای رسم نمودار هر یک از توابع، از تبدیلات نمودار تابع مادر $f(x) = x^3$ استفاده میکنیم. تابع $f(x) = x^3$ دارای دامنه $\mathbb{R}$ و برد $\mathbb{R}$ است و نقطه عطف آن مبدأ $(0, 0)$ است.
---
### الف) $y = -x^3 - 2$
این تابع از دو تبدیل بر روی $f(x) = x^3$ ایجاد شده است:
1. **قرینه سازی نسبت به محور $x$:** ضرب در علامت منفی ($y = -x^3$). این عمل جهت نمودار را معکوس میکند (از پایین به بالا در ربع اول و از بالا به پایین در ربع چهارم).
2. **انتقال عمودی:** تفریق عدد $2$ ($y = -x^3 - 2$). این عمل نمودار را **$2$ واحد به سمت پایین** منتقل میکند.
* **نقطه عطف جدید:** نقطه عطف $(0, 0)$ به $(0, -2)$ منتقل میشود.
* **دامنه:** چون تابع از نوع چند جملهای است، $\text{D} = \mathbb{R}$.
* **برد:** چون تابع صعودی یا نزولی مطلق است و تا بینهایت ادامه دارد، $\text{R} = \mathbb{R}$.
**بررسی نمودار الف:** نمودار ترسیم شده در تصویر، همان نمودار $y = -x^3$ است که مرکز آن از $(0, 0)$ به $(0, -2)$ منتقل شده است. (این نمودار مطابق با $y = -x^3 - 2$ است).
---
### ب) $y = (x + 2)^3$
این تابع از یک تبدیل بر روی $f(x) = x^3$ ایجاد شده است:
1. **انتقال افقی:** جمع عدد $2$ با متغیر $x$ در داخل پرانتز ($y = (x + 2)^3$). این عمل نمودار را **$2$ واحد به سمت چپ** منتقل میکند (برخلاف جهت انتظار).
* **نقطه عطف جدید:** نقطه عطف $(0, 0)$ به $(-2, 0)$ منتقل میشود.
* **دامنه:** چون تابع از نوع چند جملهای است، $\text{D} = \mathbb{R}$.
* **برد:** چون تابع صعودی مطلق است و تا بینهایت ادامه دارد، $\text{R} = \mathbb{R}$.
**بررسی نمودار ب:** نمودار ترسیم شده در تصویر، همان نمودار $y = x^3$ است که مرکز آن از $(0, 0)$ به $(-2, 0)$ منتقل شده است. (این نمودار مطابق با $y = (x + 2)^3$ است).
---
### پ) $y = -(x - 2)^3$
این تابع از دو تبدیل بر روی $f(x) = x^3$ ایجاد شده است:
1. **انتقال افقی:** تفریق عدد $2$ از متغیر $x$ در داخل پرانتز ($y = (x - 2)^3$). این عمل نمودار را **$2$ واحد به سمت راست** منتقل میکند.
2. **قرینه سازی نسبت به محور $x$:** ضرب در علامت منفی ($y = -(x - 2)^3$). این عمل جهت نمودار را معکوس میکند.
* **نقطه عطف جدید:** نقطه عطف $(0, 0)$ به $(2, 0)$ منتقل میشود.
* **دامنه:** چون تابع از نوع چند جملهای است، $\text{D} = \mathbb{R}$.
* **برد:** چون تابع صعودی یا نزولی مطلق است و تا بینهایت ادامه دارد، $\text{R} = \mathbb{R}$.
**بررسی نمودار پ:** نمودار ترسیم شده در تصویر، همان نمودار $y = -x^3$ است که مرکز آن از $(0, 0)$ به $(2, 0)$ منتقل شده است. (این نمودار مطابق با $y = -(x - 2)^3$ است).