ریاضی دهم صفحه ۱۰۹ - فعالیت ۱
۱) جدولهای زیر را کامل کنید.
جدول اول (مربع):
| طول ضلع مربع (x) | ۰/۱ | ۱/۲ | ۱ | ۳ | ۲/۵ | | |
| :--- | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| مساحت آن | ۰/۰۱ | | | | ۱۶ | | ۱۴۴ |
جدول دوم (دایره):
| شعاع دایره (r) | ۱/۲ | ۲ | ۳ | ۵ | | |
| :--- | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: | :---: |
| مساحت آن | $\frac{\pi}{4}$ | $4\pi$ | | | | |
اگر $x$ طول ضلع یک مربع باشد، مساحت آن تابعی از $x$ است و به صورت $f(x) = \dots$ قابل نمایش است.
اگر $r$ شعاع یک دایره باشد، مساحت دایره تابعی از $r$ است و به صورت $g(r) = \dots$ قابل نمایش است.
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی دهم صفحه ۱۰۹ - فعالیت ۱
در این فعالیت میخواهیم رابطهی بین ابعاد هندسی و مساحت را در قالب تابع بررسی کنیم.
**گام اول: تکمیل جدول مربع**
فرمول مساحت مربع برابر است با یک ضلع ضربدر خودش، یعنی $S = x^2$.
* اگر $x = \frac{1}{2}$ باشد، مساحت برابر است با $(\frac{1}{2})^2 = \frac{1}{4} = 0/25$.
* اگر $x = 1$ باشد، مساحت برابر است با $1^2 = 1$.
* اگر $x = 3$ باشد، مساحت برابر است با $3^2 = 9$.
* اگر مساحت $16$ باشد، طول ضلع برابر است با $\sqrt{16} = 4$.
* اگر مساحت $144$ باشد، طول ضلع برابر است با $\sqrt{144} = 12$.
بنابراین، نمایش جبری این تابع به صورت **$f(x) = x^2$** است.
**گام دوم: تکمیل جدول دایره**
فرمول مساحت دایره برابر است با شعاع به توان دو ضربدر عدد پی، یعنی $S = \pi r^2$.
* اگر $r = 3$ باشد، مساحت برابر است با $\pi(3)^2 = 9\pi$.
* اگر $r = 5$ باشد، مساحت برابر است با $\pi(5)^2 = 25\pi$.
بنابراین، نمایش جبری این تابع به صورت **$g(r) = \pi r^2$** است.
**نکته آموزشی:** در هر دو مورد، مساحت تابعی از درجه دوم نسبت به ضلع یا شعاع است.
ریاضی دهم صفحه ۱۰۹ - فعالیت ۲
۲) دامنه و برد توابع زیر را به دست آورید. این سه تابع چه شباهت و چه تفاوتی با هم دارند؟
تابع اول: $f = \{(a, a), (b, b), (c, c)\}$
تابع دوم: نمودار پیکانی که در آن اعداد $۱$، $\sqrt{۲}$، $-\frac{۳}{۴}$ و $۵$ به خودشان وصل شدهاند.
تابع سوم: نمودار مختصاتی خط $y = x$.
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی دهم صفحه ۱۰۹ - فعالیت ۲
در این بخش با مفهوم **تابع همانی** در نمایشهای مختلف آشنا میشویم. تابع همانی تابعی است که هر ورودی را دقیقاً به همان مقدار به عنوان خروجی برمیگرداند.
**۱. تحلیل تابع f:**
* **دامنه:** مجموعهی مولفههای اول یعنی $D_f = \{a, b, c\}$.
* **برد:** مجموعهی مولفههای دوم یعنی $R_f = \{a, b, c\}$.
**۲. تحلیل نمودار پیکانی:**
* **دامنه:** تمام اعداد ورودی یعنی $D = \{1, \sqrt{2}, -\frac{3}{4}, 5\}$.
* **برد:** تمام اعداد خروجی که با ورودیها یکسان هستند یعنی $R = \{1, \sqrt{2}, -\frac{3}{4}, 5\}$.
**۳. تحلیل نمودار خطی ($y=x$):**
* **دامنه:** تمام اعداد حقیقی ($\mathbb{R}$)، چون خط در تمام طول محور $x$ ادامه دارد.
* **برد:** تمام اعداد حقیقی ($\mathbb{R}$)، چون تمام مقادیر محور $y$ را پوشش میدهد.
**مقایسه نهایی:**
* **شباهت:** در هر سه تابع، خروجی با ورودی برابر است ($y=x$). به این توابع، **توابع همانی** میگوییم.
* **تفاوت:** تفاوت اصلی در **دامنه** آنهاست. اولی دامنهای شامل سه حرف، دومی دامنهای با چهار عدد مشخص، و سومی دامنهای نامتناهی (اعداد حقیقی) دارد.
ریاضی دهم صفحه ۱۰۹ - فعالیت ۳
۳) سه تابع زیر را با هم مقایسه کنید و دامنه و برد آنها را بنویسید. این سه تابع در چه ویژگیای مشترکاند؟
نمودار ۱ (جدول):
| ساعت | ۸ | ۹ | ۱۰ |
| :--- | :---: | :---: | :---: |
| دمای هوا | ۱۹ | ۱۹ | ۱۹ |
نمودار ۲ (مختصاتی): خط افقی $y = ۳$.
نمودار ۳ (مختصاتی): مجموعهای از ۵ نقطه با عرض یکسان روی محور عرضها.
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی دهم صفحه ۱۰۹ - فعالیت ۳
این فعالیت به معرفی **توابع ثابت** میپردازد. در این توابع، مهم نیست ورودی چیست، خروجی همیشه یک مقدار ثابت و تکراری است.
**۱. تحلیل جدول دما:**
* **دامنه:** مجموعهی ساعتها یعنی $\{8, 9, 10\}$.
* **برد:** فقط شامل یک عضو است: $\{19\}$.
**۲. تحلیل خط $y=3$:**
* **دامنه:** مجموعهی اعداد حقیقی ($\mathbb{R}$).
* **برد:** تکعضوی است: $\{3\}$.
**۳. تحلیل نمودار نقاط:**
* **دامنه:** شامل ۵ عدد مشخص روی محور $x$ (طول نقاط).
* **برد:** تکعضوی است (عرض تمام نقاط یکسان است).
**ویژگی مشترک:**
ویژگی اصلی و مشترک این توابع این است که **برد آنها تنها یک عضو دارد**. به عبارت سادهتر، تمام اعضای دامنه به یک عضو واحد در مقصد وصل میشوند. در ریاضیات به این نوع توابع، **تابع ثابت** میگوییم.