فعالیت 1 صفحه 26 حسابان دوازدهم
با دقت در نمودار هر یک از توابع داده شده زیر، دوره تناوب و مقادیر ماکزیمم و مینیمم هر یک را تشخیص دهید. در ادامه میخواهیم با بررسی نمودارهای داده شده، تأثیر ضریب $b$ در تابع $y = \sin bx$ را بر دوره تناوب و مقادیر ماکزیمم و مینیمم این تابع بررسی کنیم.
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت 1 صفحه 26 حسابان دوازدهم
سلام! این فعالیت بر روی مفهوم **دوره تناوب (Period)** در توابع مثلثاتی تمرکز دارد. دوره تناوب، یعنی **طول یک موج کامل**، توسط ضریب $b$ در تابع $y = \sin bx$ تعیین میشود.
---
### تکمیل جدول با بررسی نمودارها
مقادیر ماکزیمم و مینیمم در تمامی این توابع تغییری نمیکند، زیرا ضریب $\sin$ (یعنی دامنه) در تمامی آنها **1** است. تأثیر ضریب $b$ فقط بر **فشردگی یا کشیدگی افقی** (دوره تناوب) است.
| تابع | ضریب $b$ | ماکزیمم (Max) | مینیمم (Min) | دوره تناوب (T) |
|:---:|:---:|:---:|:---:|:---:|
| $y = \sin x$ | $b=1$ | 1 | -1 | $2\pi$ |
| $y = \sin 2x$ | $b=2$ | 1 | -1 | $\frac{2\pi}{2} = \pi$ (نمودار فشرده شده) |
| $y = \sin (-3x)$ | $b=-3$ | 1 | -1 | $\frac{2\pi}{|-3|} = \frac{2\pi}{3}$ (نمودار فشرده شده) |
| $y = \sin \frac{x}{2}$ | $b=\frac{1}{2}$ | 1 | -1 | $\frac{2\pi}{\frac{1}{2}} = 4\pi$ (نمودار کشیده شده) |
| $y = \sin (-\frac{x}{2})$ | $b=-\frac{1}{2}$ | 1 | -1 | $\frac{2\pi}{|-\frac{1}{2}|} = 4\pi$ (نمودار کشیده شده) |
---
### تحلیل نتایج
1. **مقادیر ماکزیمم و مینیمم:** همانطور که مشاهده میکنید، ضرب کردن $x$ در عدد $b$، هیچ تغییری در **ارتفاع موج** (ماکزیمم و مینیمم) ایجاد نمیکند و مقادیر ماکزیمم 1 و مینیمم $-1$ باقی میمانند.
2. **دوره تناوب ($T$):**
* ضریب $b$ در داخل تابع، باعث **انبساط یا انقباض افقی** میشود.
* هرچه $|b|$ بزرگتر باشد، دوره تناوب **کوچکتر** میشود (فشردگی افقی).
* هرچه $|b|$ کوچکتر باشد، دوره تناوب **بزرگتر** میشود (کشیدگی افقی).
فعالیت 2 صفحه 26 حسابان دوازدهم
با توجه به نمودارهای صفحه قبل دوره تناوب و مقادیر ماکزیمم و مینیمم تابع $y = \sin bx$ را مشخص نمایید.
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت 2 صفحه 26 حسابان دوازدهم
بر اساس تحلیل نمودارهای قبلی، تأثیر ضریب $b$ بر پارامترهای اصلی تابع سینوس به وضوح مشخص است. این ضریب به طور مستقیم بر **دوره تناوب (Period)** تأثیر میگذارد.
---
### 🌊 پارامترهای تابع $y = \sin bx$
1. **دوره تناوب ($T$):**
* ضریب $b$ در داخل تابع سینوس، نشاندهنده یک **انبساط یا انقباض افقی** است.
* دوره تناوب تابع $y = \sin bx$ از طریق تقسیم دوره تناوب اصلی ($2\pi$) بر **مقدار مطلق $b$** محاسبه میشود.
* $$T = \frac{2\pi}{|b|}$$
2. **مقدار ماکزیمم (Maximum):**
* چون ضریب دامنه (ضریب $\sin$) همچنان 1 است، حداکثر مقدار تابع برابر با **1** است.
* $$y_{\max} = 1$$
3. **مقدار مینیمم (Minimum):**
* حداقل مقدار تابع برابر با **$-1$** است.
* $$y_{\min} = -1$$
| پارامتر | تابع $y = \sin bx$ |
|:---:|:---:|
| دوره تناوب ($T$) | $\frac{2\pi}{|b|}$ |
| مقدار ماکزیمم ($y_{\max}$) | $1$ |
| مقدار مینیمم ($y_{\min}$) | $-1$ |
فعالیت 3 صفحه 26 حسابان دوازدهم
با توجه به آنچه در مورد انتقال توابع میدانیم، مشخص نمایید دوره تناوب و مقادیر ماکزیمم و مینیمم تابع $y = \sin bx + c$ چگونه است.
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت 3 صفحه 26 حسابان دوازدهم
این قسمت تأثیر ترکیب **تغییر دوره تناوب ($b$)** و **انتقال عمودی ($c$)** را بر روی پارامترهای تابع مثلثاتی بررسی میکند.
---
### 🚀 پارامترهای تابع $y = \sin bx + c$
تابع $y = \sin bx + c$ همان تابع $y = \sin bx$ است که **$c$ واحد در راستای عمودی منتقل شده است.**
1. **دوره تناوب ($T$):**
* افزودن $c$ به کل تابع (انتقال عمودی) بر دوره تناوب تأثیری ندارد.
* دوره تناوب توسط ضریب $b$ تعیین میشود:
* $$T = \frac{2\pi}{|b|}$$
2. **مقدار ماکزیمم (Maximum):**
* مقدار ماکزیمم $y = \sin bx$ برابر 1 بود. با انتقال $c$ واحد به بالا، ماکزیمم جدید به اندازه $c$ افزایش مییابد.
* $$y_{\max} = 1 + c$$
3. **مقدار مینیمم (Minimum):**
* مقدار مینیمم $y = \sin bx$ برابر $-1$ بود. با انتقال $c$ واحد به بالا، مینیمم جدید نیز به اندازه $c$ افزایش مییابد.
* $$y_{\min} = -1 + c$$
**یادآوری:** این قواعد برای توابع کسینوس به شکل $y = \cos bx + c$ نیز کاملاً برقرار هستند.