کار در کلاس ۱ شناسایی ضابطه توابع نمایی صعودی حسابان یازدهم
نمودارهای سه تابع $f(x) = ۲^x$ و $g(x) = ۳^x$ و $h(x) = ۵^x$ در شکل (۱) رسم شدهاند. ضابطه هر تابع را روی نمودار آن بنویسید.
پاسخ تشریحی و گام به گام کار در کلاس ۱ صفحه ۷۶ حسابان یازدهم
سلام! این تمرین بر مقایسه نمودارهای **توابع نمایی صعودی** $\mathbf{y = a^x}$ تمرکز دارد که در آن $\mathbf{a > ۱}$ است. هر چه پایه ($a$) بزرگتر باشد، رشد تابع (در سمت راست محور $y$) **تندتر** است و نمودار **سریعتر به سمت بالا** میرود. 📈
### ۱. نقاط مشترک
تمام توابع $\mathbf{y = a^x}$ از نقطه $\mathbf{(۰, ۱)}$ میگذرند، زیرا $a^۰ = ۱$.
### ۲. مقایسه شیب (تندی رشد)
با انتخاب یک $x$ مثبت (مثلاً $x=۱$)، مقادیر $y$ را مقایسه میکنیم:
* $\mathbf{f(x) = ۲^x}$: $f(۱) = ۲^۱ = ۲$
* $\mathbf{g(x) = ۳^x}$: $g(۱) = ۳^۱ = ۳$
* $\mathbf{h(x) = ۵^x}$: $h(۱) = ۵^۱ = ۵$
**نتیجه**: تابع $\mathbf{h(x) = ۵^x}$ (سبز) بیشترین مقدار را دارد، پس تندترین رشد را دارد.
### ۳. تخصیص ضابطهها به نمودارها
1. **تندترین نمودار (سبز)**: بیشترین مقدار $a$: $\mathbf{h(x) = ۵^x}$
2. **نمودار متوسط (صورتی)**: مقدار متوسط $a$: $\mathbf{g(x) = ۳^x}$
3. **کُندترین نمودار (آبی)**: کمترین مقدار $a$: $\mathbf{f(x) = ۲^x}$
کار در کلاس ۲ دامنه و برد توابع نمایی صعودی حسابان یازدهم
دامنه و برد هر تابع را بنویسید.
پاسخ تشریحی و گام به گام کار در کلاس ۲ صفحه ۷۶ حسابان یازدهم
این سؤال به خواص عمومی توابع نمایی $\mathbf{f(x) = a^x}$ با $\mathbf{a > ۱}$ (صعودی) میپردازد که در نمودار شکل (۱) دیده میشوند. 📊
### ۱. دامنه توابع ($D_f$)
* **مفهوم**: دامنه، مجموعه تمام مقادیر $x$ است که میتوان به تابع داد.
* **مشاهده نمودار**: نمودارها به طور نامحدود از چپ به راست (روی محور $x$) ادامه دارند.
* **نتیجه**: $\mathbf{D_f = \mathbb{R}}$ (مجموعه اعداد حقیقی).
### ۲. برد توابع ($R_f$)
* **مفهوم**: برد، مجموعه تمام مقادیر $y$ (ارتفاع) است که تابع میتواند به دست آورد.
* **مشاهده نمودار**:
* نمودارها همواره **بالای محور $x$** قرار دارند ($y > ۰$).
* محور $x$ ($athbf{y=۰}$) یک **مجانب افقی** است (نمودار به صفر نزدیک میشود اما هرگز به آن نمیرسد یا از آن عبور نمیکند).
* نمودارها به سمت بالا (به $+\infty$) میروند.
* **نتیجه**: $\mathbf{R_f = (۰, +\infty)}$ (اعداد حقیقی مثبت).
کار در کلاس ۳ یک به یک بودن توابع نمایی صعودی حسابان یازدهم
آیا این توابع یک به یک هستند؟ چرا؟
پاسخ تشریحی و گام به گام کار در کلاس ۳ صفحه ۷۶ حسابان یازدهم
برای بررسی **یک به یک بودن** توابع، از **آزمون خط افقی** استفاده میکنیم.
### ۱. بررسی یک به یک بودن
* **آزمون خط افقی**: اگر هر **خط افقی** در نمودار رسم شود، نمودار را **حداکثر در یک نقطه** قطع میکند.
* **مشاهده نمودار**: توابع نمایی $f(x) = a^x$ با $a > ۱$، توابعی **صعودی اکید** هستند. این بدان معناست که با افزایش $x$، مقدار $y$ نیز همواره افزایش مییابد و هرگز تکرار نمیشود.
### ۲. نتیجهگیری
**بله، این توابع یک به یک هستند.**
* **دلیل**: چون توابع $\mathbf{f(x) = a^x}$ با $a > ۱$ توابعی **صعودی اکید** هستند، هیچ دو ورودی متفاوتی ($x_۱ \ne x_۲$) نمیتوانند خروجی یکسانی ($f(x_۱) = f(x_۲)$) تولید کنند. بنابراین، آزمون خط افقی را با موفقیت میگذرانند.
فعالیت ۴ دامنه، برد و یک به یک بودن توابع نمایی نزولی حسابان یازدهم
نمودارهای توابع $u(x) = (\frac{۱}{۲})^x$ و $v(x) = (\frac{۱}{۳})^x$ و $t(x) = (\frac{۱}{۵})^x$ در شکل (۲) رسم شدهاند. ابتدا ضابطه هر یک را روی نمودار آن بنویسید و سپس دامنه و برد آنها را به دست آورید. آیا این توابع یک به یک هستند؟
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ۴ صفحه ۷۶ حسابان یازدهم
این فعالیت بر مقایسه نمودارهای **توابع نمایی نزولی** $\mathbf{y = a^x}$ تمرکز دارد که در آن $\mathbf{۰ < a < ۱}$ است.
---
### الف) شناسایی ضابطهها
در توابع نمایی نزولی، هر چه **پایه ($a$) به صفر نزدیکتر باشد**، رشد (در سمت چپ محور $y$) و نزول (در سمت راست محور $y$) **تندتر** است.
* **مقایسه تندی در $x = ۱$**:
* $u(۱) = \frac{۱}{۲} = ۰.۵$
* $v(۱) = \frac{۱}{۳} \approx ۰.۳۳$
* $t(۱) = \frac{۱}{۵} = ۰.۲$
**نتیجه**: تابع $\mathbf{t(x) = (\frac{۱}{۵})^x}$ (نمودار آبی تندترین نزول را دارد) کمترین مقدار را دارد.
1. **تندترین نمودار (آبی)**: کمترین مقدار $a$: $\mathbf{t(x) = (\frac{۱}{۵})^x}$
2. **نمودار متوسط (صورتی)**: $\mathbf{v(x) = (\frac{۱}{۳})^x}$
3. **کُندترین نمودار (سبز)**: بیشترین مقدار $a$: $\mathbf{u(x) = (\frac{۱}{۲})^x}$
---
### ب) دامنه و برد
این توابع نزولی، خواص دامنه و برد مشابه توابع نمایی صعودی دارند:
* **دامنه**: توابع نمایی برای هر عدد حقیقی تعریف شدهاند.
$$\mathbf{D = \mathbb{R}}$$
* **برد**: نمودارها همواره بالای محور $x$ قرار دارند و محور $x$ مجانب افقی است.
$$\mathbf{R = (۰, +\infty)}$$
---
### پ) یک به یک بودن
* **آزمون خط افقی**: توابع نمایی نزولی ($athbf{۰ < a < ۱}$) توابعی **نزولی اکید** هستند.
* **نتیجه**: هر خط افقی نمودار را حداکثر در یک نقطه قطع میکند.
$$\mathbf{بله، \quad این \quad توابع \quad یک \quad به \quad یک \quad هستند.}$$