عنوان فعالیت: تمرین ۱ تشخیص تابع از روی نمودار پیکانی ریاضی دهم انسانی
۱. کدام یک از رابطهها که با نمودار پیکانی نمایش داده شدهاند، تابعاند؟ چرا؟
(چهار نمودار پیکانی ارائه شده است: دانشآموزان به نمرات درس فیزیک، ۲ به اعداد منفی و مثبت، ۱ و ۲ و ۳ و ۴ به ۱ و ۲ و ۳ و ۴ و ۵، و ۲ و ۳ و -۲ و ۰ به ۴ و ۱ و ۵)
پاسخ تشریحی و گام به گام تمرین ۱ تشخیص تابع از روی نمودار پیکانی صفحه 45 ریاضی دهم انسانی
سلام به دانشآموزان باهوش!
**تابع** در نمودار پیکانی به این معناست که از **هر عضو مجموعه دامنه (مجموعه ورودی در سمت چپ) فقط یک پیکان خارج شده باشد.**
### نمودارها و تحلیل:
1. **بالا سمت راست (اعداد ۲ و ۳ و ۱ به ۱-، ۲-، ۳ و ...):**
* **تحلیل:** از هر عضو دامنه (۱، ۲، ۳) فقط یک پیکان خارج شده است (حتی اگر پیکانها به یک نقطه وارد شده باشند یا به نقطهای وارد نشوند).
* **پاسخ:** **تابع است.**
* **زیرا:** از هر عضو مجموعهی ورودی (دامنه) دقیقاً یک پیکان خارج شده است.
2. **بالا سمت چپ (دانشآموزان به نمرات):**
* **تحلیل:** از هر دانشآموز (مریم، نرگس، حمیده، سارا) فقط یک پیکان خارج شده است (هر نفر فقط یک نمرهی فیزیک دارد).
* **پاسخ:** **تابع است.**
* **زیرا:** از هر عضو مجموعهی ورودی (دانشآموز) دقیقاً یک پیکان خارج شده است (یک ورودی، یک خروجی).
3. **پایین سمت چپ (اعداد ۱، ۲، ۳، ۴ به ۱، ۲، ۳، ۴، ۵):**
* **تحلیل:** از هر عضو دامنه (۱، ۲، ۳، ۴) فقط یک پیکان خارج شده است. برخی اعضای همدامنه ($athbf{B}$) خالی ماندهاند (مثل ۵)، که مشکلی ایجاد نمیکند.
* **پاسخ:** **تابع است.**
* **زیرا:** هر عضو مجموعهی ورودی دقیقاً یک خروجی دارد.
4. **پایین سمت راست (اعداد ۲، ۳، -۲، ۰ به ۴، ۱، ۵):**
* **تحلیل:** از عدد $\mathbf{0}$ در مجموعهی ورودی **دو پیکان** خارج شده است (یکی به $\mathbf{1}$ و دیگری به $\mathbf{5}$).
* **پاسخ:** **تابع نیست.**
* **زیرا:** از عضو $\mathbf{0}$ در مجموعهی ورودی، دو خروجی ($athbf{1}$ و $\mathbf{5}$) به دست آمده است. این با تعریف تابع در تناقض است.
عنوان فعالیت: تمرین ۲ تشخیص تابع از روی مجموعه زوج مرتبها ریاضی دهم انسانی
۲. کدام مجموعه از زوج مرتبها، نمایش یک تابع است؟
الف) $\mathbf{F = \{(2, 3), (3, 3), (4, 3), (5, 3)}$
ب) $\mathbf{G = \{(4, 1), (2, -1), (1, -1), (4, 2)}$
پ) $\mathbf{H = \{(2, 3), (2, 3)}$
ت) $\mathbf{I = \{(3, 3)}$
ث) $\mathbf{J = \{(1, 1), (2, 2), (3, 3), (2, 4)}$
پاسخ تشریحی و گام به گام تمرین ۲ تشخیص تابع از روی مجموعه زوج مرتبها صفحه 45 ریاضی دهم انسانی
در نمایش **زوج مرتبها ($athbf{(x, y)}$)**، تابع زمانی است که **هیچ دو زوج مرتبی، مؤلفهی اول یکسان** ($\mathbf{x}$ یکسان) با **مؤلفههای دوم متفاوت** ($\mathbf{y}$ متفاوت) نداشته باشند.
### تحلیل مجموعهها:
1. **الف) $\mathbf{F}$:** $\mathbf{\{(2, 3), (3, 3), (4, 3), (5, 3)\}}$
* **تحلیل:** مؤلفههای اول ($athbf{2, 3, 4, 5}$) تکراری نیستند. هر ورودی فقط یک خروجی دارد (حتی اگر خروجیها یکسان باشند).
* **پاسخ:** **تابع است.**
2. **ب) $\mathbf{G}$:** $\mathbf{\{(4, 1), (2, -1), (1, -1), (4, 2)\}}$
* **تحلیل:** مؤلفهی اول $\mathbf{4}$ تکرار شده و دو خروجی متفاوت دارد: $\mathbf{(4, 1)}$ و $\mathbf{(4, 2)}$.
* **پاسخ:** **تابع نیست.** (زیرا ورودی $\mathbf{4}$ به دو خروجی $\mathbf{1}$ و $\mathbf{2}$ رفته است.)
3. **پ) $\mathbf{H}$:** $\mathbf{\{(2, 3), (2, 3)\}}$
* **تحلیل:** مؤلفه $\mathbf{2}$ تکرار شده است، اما خروجی آن نیز $\mathbf{3}$ است. در واقع، این مجموعه همان $\mathbf{\{(2, 3)\}}$.
* **پاسخ:** **تابع است.** (زیرا ورودی $\mathbf{2}$ فقط یک خروجی $\mathbf{3}$ دارد.)
4. **ت) $\mathbf{I}$:** $\mathbf{\{(3, 3)\}}$.
* **تحلیل:** فقط یک زوج مرتب دارد. ورودی $\mathbf{3}$ فقط به خروجی $\mathbf{3}$ متصل شده است.
* **پاسخ:** **تابع است.**
5. **ث) $\mathbf{J}$:** $\mathbf{\{(1, 1), (2, 2), (3, 3), (2, 4)\}}$
* **تحلیل:** مؤلفهی اول $\mathbf{2}$ تکرار شده و دو خروجی متفاوت دارد: $\mathbf{(2, 2)}$ و $\mathbf{(2, 4)}$.
* **پاسخ:** **تابع نیست.** (زیرا ورودی $\mathbf{2}$ به دو خروجی $\mathbf{2}$ و $\mathbf{4}$ رفته است.)
عنوان فعالیت: تمرین ۳ تشخیص تابع از روی نمودار مختصاتی ریاضی دهم انسانی
۳. کدام یک از رابطهها که نمودار مختصاتی آنها رسم شده است، تابعاند؟ چرا؟
(شش نمودار مختصاتی ارائه شده است: سه نمودار گسسته در بالا و سه نمودار پیوسته در پایین شامل سهمی، و نیمدایره)
پاسخ تشریحی و گام به گام تمرین ۳ تشخیص تابع از روی نمودار مختصاتی صفحه 45 ریاضی دهم انسانی
تشخیص تابع از روی نمودار مختصاتی، با **آزمون خط عمودی** (Vertical Line Test) انجام میشود. اگر هیچ خط عمودیای نباشد که نمودار را در **بیش از یک نقطه** قطع کند، آن نمودار نمایش یک تابع است.
### تحلیل نمودارها:
1. **بالا سمت چپ (نقاط گسسته):**
* **تحلیل:** خط عمودیای (مثلاً در $\mathbf{x \approx -1}$) وجود دارد که نمودار را در **دو نقطه** قطع میکند.
* **پاسخ:** **تابع نیست.** (زیرا یک ورودی، دو خروجی دارد.)
2. **بالا وسط (نقاط گسسته):**
* **تحلیل:** در این نمودار، هیچ خط عمودیای وجود ندارد که بیش از یک نقطه را قطع کند. نقاطی که روی خط $\mathbf{x=0}$ هستند، همگی در ارتفاع متفاوتی قرار دارند.
* **پاسخ:** **تابع است.** (زیرا هر ورودی $\mathbf{x}$ فقط یک خروجی $\mathbf{y}$ دارد.)
3. **بالا سمت راست (نقاط گسسته):**
* **تحلیل:** خط عمودیای (مثلاً در $\mathbf{x \approx 2}$) وجود دارد که نمودار را در **دو نقطه** قطع میکند.
* **پاسخ:** **تابع نیست.** (زیرا ورودی $\mathbf{x=2}$ دو خروجی متفاوت دارد.)
4. **پایین سمت چپ (نقاط گسسته):**
* **تحلیل:** خط عمودیای (مثلاً در $\mathbf{x \approx 1}$) وجود دارد که نمودار را در **دو نقطه** قطع میکند.
* **پاسخ:** **تابع نیست.** (زیرا یک ورودی، دو خروجی دارد.)
5. **پایین وسط (نمودار سهمی روبهبالا):**
* **تحلیل:** هر خط عمودی، نمودار سهمی را **حداکثر در یک نقطه** قطع میکند (مانند $\mathbf{y=x^2}$).
* **پاسخ:** **تابع است.** (زیرا هر ورودی $\mathbf{x}$ فقط یک خروجی $\mathbf{y}$ دارد.)
6. **پایین سمت راست (نمودار نیمدایره):**
* **تحلیل:** تقریباً تمام خطوط عمودی در دامنهی تعریف شده، نمودار را در **دو نقطه** قطع میکنند.
* **پاسخ:** **تابع نیست.** (زیرا یک ورودی $\mathbf{x}$ دو خروجی $\mathbf{y}$ دارد.)
عنوان فعالیت: تمرین ۴ تشخیص تابع از روی روابط کلامی ریاضی دهم انسانی
۴. کدام یک از رابطههای تعریف شدهی زیر، تابع است و کدام تابع نیست؟ دلایل خود را بنویسید.
الف) رابطهای که به هر شهر در ایران، سوغاتی آن شهر را نسبت میدهد.
ب) رابطهای که به هر فرد، روز تولد او را نسبت میدهد.
پ) رابطهای که به هر شهر، نمایندهی آن شهر در مجلس شورای اسلامی را نسبت میدهد.
ت) رابطهای که به هر مسلمان، قبلهی او را نسبت میدهد.
پاسخ تشریحی و گام به گام تمرین ۴ تشخیص تابع از روی روابط کلامی صفحه 45 ریاضی دهم انسانی
در روابط کلامی، **دامنه** مجموعهی اول و **همدامنه** مجموعهی دوم است. برای تابع بودن، هر عضو دامنه باید **فقط یک خروجی** داشته باشد.
### الف) شهر به سوغات
* **رابطه:** $\mathbf{\text{شهر} \to \text{سوغاتی}}$
* **تحلیل:** آیا یک شهر میتواند **بیش از یک سوغاتی اصلی** داشته باشد؟ بله! (مثلاً اصفهان: گز و پولکی و قلمکار؛ تبریز: باقلوا و فرش). در این حالت، یک ورودی (شهر) بیش از یک خروجی (سوغاتی) دارد.
* **پاسخ:** **تابع نیست.**
* **دلیل:** یک شهر میتواند چند سوغاتی اصلی داشته باشد، یعنی یک ورودی بیش از یک خروجی دارد.
### ب) فرد به روز تولد
* **رابطه:** $\mathbf{\text{فرد} \to \text{روز تولد}}$
* **تحلیل:** آیا یک فرد میتواند **دو روز تولد** متفاوت داشته باشد؟ خیر، هر فرد فقط یک تاریخ تولد دارد.
* **پاسخ:** **تابع است.**
* **دلیل:** به هر فرد (ورودی) دقیقاً یک روز تولد (خروجی) نسبت داده میشود.
### پ) شهر به نماینده مجلس
* **رابطه:** $\mathbf{\text{شهر} \to \text{نماینده مجلس}}$
* **تحلیل:** آیا یک شهر میتواند **چند نماینده** در مجلس داشته باشد؟ بله! (مثلاً شهرهای بزرگ چندین نماینده دارند.) در این حالت، یک ورودی (شهر) بیش از یک خروجی (نماینده) دارد.
* **پاسخ:** **تابع نیست.**
* **دلیل:** برخی شهرهای بزرگ بیش از یک نماینده در مجلس شورای اسلامی دارند، یعنی یک ورودی بیش از یک خروجی دارد.
### ت) مسلمان به قبله
* **رابطه:** $\mathbf{\text{مسلمان} \to \text{قبله}}$
* **تحلیل:** آیا یک مسلمان میتواند **دو قبله** داشته باشد؟ خیر، قبلهی تمام مسلمانان (کعبه) یکی است (اگرچه دو مسلمان میتوانند یک قبله مشترک داشته باشند که مجاز است).
* **پاسخ:** **تابع است.**
* **دلیل:** به هر مسلمان (ورودی)، تنها یک قبله (خروجی) نسبت داده میشود.