|
ریاضی دهم صفحه ۱۱۵ - تمرین ۱
۱) تابع $f(x) = 3x - 1$ را که دامنه آن مجموعه $5, 0, rac{1}{2}$ است، رسم کنید. برد این تابع را به دست آورید و نمایش زوج مرتبی و نمودار پیکانی آن را ارائه دهید. اگر دامنه این تابع $\mathbb{R}$ باشد، پاسخها چگونه خواهد بود؟
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی دهم صفحه ۱۱۵ - تمرین ۱
سلام به شما دانشآموزان عزیز! در این تمرین میخواهیم تأثیر تغییر **دامنه** بر روی شکل و نمایش یک تابع را بررسی کنیم.
**گام اول: محاسبه برد برای دامنه محدود**
وقتی دامنه ما فقط سه عضو $5, 0, rac{1}{2}$ است، کافی است این اعداد را در ضابطه $f(x) = 3x - 1$ جایگذاری کنیم:
* اگر $x = 5$ باشد: $f(5) = 3(5) - 1 = 14$
* اگر $x = 0$ باشد: $f(0) = 3(0) - 1 = -1$
* اگر $x = rac{1}{2}$ باشد: $f(rac{1}{2}) = 3(rac{1}{2}) - 1 = rac{3}{2} - 1 = rac{1}{2}$
**گام دوم: نمایش تابع**
* **برد تابع ($R_f$):** مجموعه خروجیها یعنی $14, -1, rac{1}{2}$
* **نمایش زوج مرتبی:** $f = (5, 14), (0, -1), (rac{1}{2}, rac{1}{2})$
* **نمودار مختصاتی:** در این حالت نمودار فقط شامل **۳ نقطه مجزا** در صفحه است.
**گام سوم: بررسی تابع با دامنه $\mathbb{R}$**
اگر دامنه کل اعداد حقیقی باشد:
* **نمودار:** دیگر به صورت نقاط پراکنده نیست، بلکه یک **خط راست ممتد** خواهد بود.
* **برد:** مجموعه کل اعداد حقیقی ($\mathbb{R}$) خواهد بود.
ریاضی دهم صفحه ۱۱۵ - تمرین ۲
۲) در شکلهای زیر نمودار تعدادی از توابع به کمک نمودار آنها مشخص شده است. در هر مورد که امکان دارد، دامنه و برد را به صورت یک بازه نمایش دهید. نمایش جبری توابع (الف) و (ج) را بنویسید.
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی دهم صفحه ۱۱۵ - تمرین ۲
بیایید با هم نمودارهای مختلف را تحلیل کنیم تا دامنه (محدوده روی محور $x$) و برد (محدوده روی محور $y$) آنها را پیدا کنیم.
**تحلیل نمودار (الف):**
* این یک پارهخط است که از نقطه $(0, 2)$ تا $(5, 6)$ ادامه دارد.
* **دامنه:** بازه $[0, 5]$
* **برد:** بازه $[2, 6]$
* **نمایش جبری:** با محاسبه شیب ($m = rac{6-2}{5-0} = rac{4}{5} = 0.8$) و عرض از مبدأ ($b=2$)، ضابطه برابر است با: $f(x) = 0.8x + 2$.
**تحلیل نمودار (ب):**
* این نمودار یک نیمدایره در قسمت بالای محور $x$ است.
* **دامنه:** بازه $[-4, 4]$
* **برد:** بازه $[0, 4]$
**تحلیل نمودار (ج):**
* شامل دو بخش خطی است که در نقطه $(0, -1)$ به هم میرسند.
* **دامنه:** بازه $[-2, 8]$
* **برد:** بازه $[-1, 7]$
ریاضی دهم صفحه ۱۱۵ - تمرین ۳
۳) درستی یا نادرستی گزارههای زیر را بررسی کنید.
الف) دامنه تابع $f(x) = x^2 - 1$ برابر $(0, +nfty)$ و برد آن نیز $(0, +nfty)$ است.
ب) دامنه تابع $f(x) = |x| - rac{1}{3}$ همه اعداد حقیقی و برد آن $(2, +nfty)$ است.
پ) دامنه تابع ثابت $f(x) = 2$ برابر $(-nfty, +nfty)$ است.
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی دهم صفحه ۱۱۵ - تمرین ۳
بیایید این جملات را با تکیه بر مفاهیم پایه توابع بررسی کنیم:
* **گزاره (الف): نادرست است**. دامنه پیشفرض تابع $x^2 - 1$ کل اعداد حقیقی است، مگر اینکه خود سوال محدودش کند. همچنین برد این تابع به دلیل منهای یک شدن سهمی، بازه $[-1, +nfty)$ است، نه فقط اعداد مثبت.
* **گزاره (ب): نادرست است**. اگرچه دامنه صحیح است، اما برد تابع قدرمطلق که $rac{1}{3}$ واحد پایین آمده، بازه $[-rac{1}{3}, +nfty)$ است. خروجیها از منفی یکسوم شروع میشوند.
* **گزاره (پ): درست است**. برای یک تابع ثابت مثل $f(x)=2$، شما میتوانید هر عدد حقیقی را به عنوان ورودی بدهید، پس دامنه همان $(-nfty, +nfty)$ یا $\mathbb{R}$ است.
**نکته علمی:** همیشه به یاد داشته باشید که **برد** پایینترین و بالاترین نقطهای است که نمودار روی محور $y$ لمس میکند.
ریاضی دهم صفحه ۱۱۵ - تمرین ۴
۴) یک تانکر گاز از یک استوانه به شعاع $r$ و دو نیمکره در دو انتهای استوانه تشکیل شده است. اگر ارتفاع استوانه ۳۰ متر باشد، حجم تانکر را بر حسب تابعی از $r$ بنویسید.
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی دهم صفحه ۱۱۵ - تمرین ۴
برای نوشتن این تابع، باید تانکر را به اجزای سادهتر تقسیم کنیم. این تانکر از یک **استوانه** در وسط و **دو نیمکره** (که با هم یک کره کامل میسازند) در طرفین تشکیل شده است.
**گام ۱: حجم استوانه**
فرمول حجم استوانه برابر است با: مساحت قاعده $\times$ ارتفاع.
$$V_{cylinder} = \pi r^2 h$$
با توجه به اینکه ارتفاع ($h$) برابر ۳۰ متر است: $V_{cylinder} = 30\pi r^2$.
**گام ۲: حجم دو نیمکره (یک کره کامل)**
فرمول حجم کره با شعاع $r$ برابر است با:
$$V_{sphere} = \frac{4}{3}\pi r^3$$.
**گام ۳: نوشتن تابع نهایی حجم تانکر $V(r)$**
حجم کل برابر است با مجموع این دو بخش:
$$V(r) = \frac{4}{3}\pi r^3 + 30\pi r^2$$
این تابع به ما نشان میدهد که با تغییر شعاع تانکر ($r$)، حجم کل به چه میزان تغییر خواهد کرد.
ریاضی دهم صفحه ۱۱۵ - تمرین ۵
۵) هر یک از نمودارهای زیر کدام یک از تابعهای (الف) تا (ر) را نمایش میدهند؟ دامنه و برد این توابع چیست؟
(تصویر شامل ۱۲ نمودار سهمی و قدرمطلقی با جابجاییهای مختلف است.)
پاسخ تشریحی و گام به گام ریاضی دهم صفحه ۱۱۵ - تمرین ۵
این تمرین تسلط شما را بر روی **انتقال توابع** به چالش میکشد. بیایید چند مورد را با هم بررسی کنیم تا روش کار را یاد بگیرید:
* **نمودار (پ) $y = |x|$:** این تابع اصلی قدرمطلق است که رأس آن روی مبدأ $(0,0)$ قرار دارد. دامنه آن $\mathbb{R}$ و برد آن $[0, +nfty)$ است.
* **نمودار (الف) $y = x^2 - 3$:** این یک سهمی است که **۳ واحد به پایین** منتقل شده است. دامنه $\mathbb{R}$ و برد آن $[-3, +nfty)$ است.
* **نمودار (ث) $y = (x + 1)^2$:** این سهمی **۱ واحد به سمت چپ** جابجا شده است. دامنه $\mathbb{R}$ و برد آن $,0 +nfty)$ است.
* **نمودار $ است.
**راهنمای کلی:** برای تشخیص، ابتدا به شکل (سهمی یا ۷ شکل) نگاه کنید، سپس جهت باز شدن (بالا یا پایین) و در نهایت میزان جابجایی افقی و عمودی را چک کنید.