فعالیت الف تابع تبدیل فارنهایت به سانتیگراد حسابان یازدهم
تابع $f(x) = \frac{۵}{۹}(x - ۳۲)$ درجه فارنهایت را به درجه سانتیگراد تبدیل میکند.
الف) $f(۳۲) = ۰$ به چه معنی است؟ ۵۰ درجه فارنهایت چند درجه سانتیگراد است؟
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت الف صفحه ۶۶ حسابان یازدهم
سلام! این فعالیت یک مدلسازی رایج از تابع خطی در فیزیک است که تبدیل واحدهای دما را نشان میدهد. 🌡️
### ۱. معنی $f(۳۲) = ۰$
* **توضیح**: تابع $f(x)$ ورودی ($x$) را درجه فارنهایت و خروجی ($f(x)$) را درجه سانتیگراد در نظر میگیرد.
* **نتیجه**: عبارت $\mathbf{f(۳۲) = ۰}$ به این معنی است که **۳۲ درجه فارنهایت** معادل **صفر درجه سانتیگراد** است. این همان نقطه **انجماد آب** در هر دو مقیاس است.
### ۲. تبدیل ۵۰ درجه فارنهایت به سانتیگراد
باید مقدار تابع را به ازای $x = ۵۰$ محاسبه کنیم:
$$f(۵۰) = \frac{۵}{۹}(۵۰ - ۳۲)$$
$$f(۵۰) = \frac{۵}{۹}(۱۸)$$
$$f(۵۰) = ۵ \times ۲ = \mathbf{۱۰}$$
**نتیجه**: ۵۰ درجه فارنهایت معادل **۱۰ درجه سانتیگراد** است.
فعالیت ب تابع تبدیل سانتیگراد به کلوین حسابان یازدهم
تابع $g(x) = x + ۲۷۳$ درجه سانتیگراد را به درجه کلوین تبدیل میکند. $g(۰) = ۲۷۳$ به چه معنی است؟
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ب صفحه ۶۶ حسابان یازدهم
تابع $\mathbf{g(x)}$ نیز یک مدل خطی برای تبدیل دما است. در این تابع، ورودی ($x$) درجه سانتیگراد و خروجی ($g(x)$) درجه کلوین است.
### معنی $g(۰) = ۲۷۳$
* **توضیح**: با جایگذاری $x=۰$ در تابع $g(x) = x + ۲۷۳$، خروجی ۲۷۳ به دست میآید.
* **نتیجه**: عبارت $\mathbf{g(۰) = ۲۷۳}$ به این معنی است که **صفر درجه سانتیگراد** معادل **۲۷۳ درجه کلوین** (دقیقتر ۲۷۳.۱۵) است. این همان نقطه **انجماد آب** در مقیاس کلوین است.
فعالیت پ تابع مرکب تبدیل فارنهایت به کلوین حسابان یازدهم
مطابق نمودارهای داده شده میتوانیم $f$ و $g$ را همانند دو ماشین در نظر بگیریم. یکی از ماشینها فارنهایت را به سانتیگراد و دیگری سانتیگراد را به کلوین تبدیل میکند. به کمک نمودارها نشان دهید که ۵ درجه فارنهایت معادل چند درجه کلوین است؟
$f(۵) = \dots$
$g(f(۵)) = g(\dots)$
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت پ صفحه ۶۶ حسابان یازدهم
این فعالیت مفهوم **ترکیب توابع (تابع مرکب)** را نشان میدهد. با اتصال ماشین $f$ (فارنهایت به سانتیگراد) و ماشین $g$ (سانتیگراد به کلوین)، یک ماشین کلی $\mathbf{g \circ f}$ (فارنهایت به کلوین) ساخته میشود.
### گام اول: تبدیل فارنهایت به سانتیگراد ($f(۵)$)
ورودی $x=۵$ (فارنهایت) را به ماشین $f(x) = \frac{۵}{۹}(x - ۳۲)$ میدهیم:
$$f(۵) = \frac{۵}{۹}(۵ - ۳۲) = \frac{۵}{۹}(-۲۷)$$
$$f(۵) = ۵ \times (-۳) = \mathbf{-۱۵}$$ درجه سانتیگراد
### گام دوم: تبدیل سانتیگراد به کلوین ($g(f(۵))$)
خروجی $f$ (یعنی $-۱۵$) را به ماشین $g(x) = x + ۲۷۳$ میدهیم:
$$g(f(۵)) = g(-۱۵)$$
$$g(-۱۵) = -۱۵ + ۲۷۳ = \mathbf{۲۵۸}$$ درجه کلوین
**نتیجه**: ۵ درجه فارنهایت معادل **۲۵۸ درجه کلوین** است.
فعالیت ت و ث توصیف و نمایش کلی تابع مرکب حسابان یازدهم
ت) اگر ورودی تابع $f$ باشد، خروجی آن $\dots$ است و اگر ورودی تابع $g$ (خروجی آن) $f(x)$ باشد، خروجی آن $\dots$ است.
ث) نمودارهای زیر را با تکمیل تکرار کنید.
پاسخ تشریحی و گام به گام فعالیت ت و ث صفحه ۶۶ حسابان یازدهم
این بخش، تعمیم مفهوم **تابع مرکب** برای ورودیهای کلی ($x$) و ضابطه نهایی $\mathbf{(g \circ f)(x)}$ را نشان میدهد.
### ت) توصیف تابع مرکب
* اگر ورودی تابع $f$ باشد، خروجی آن $\mathbf{f(x)}$ است.
* و اگر ورودی تابع $g$، $\mathbf{f(x)}$ باشد، خروجی آن $\mathbf{g(f(x))}$ است.
### ث) تکمیل نمودارها و ضابطه نهایی
**۱. نمایش کلی تابع مرکب:**
این نمودارها نشان میدهند که چگونه ورودی $x$، ابتدا توسط $f$ تبدیل شده و سپس خروجی $f$، به عنوان ورودی به $g$ داده میشود.
**۲. ضابطه نهایی $(g \circ f)(x)$ (فارنهایت به کلوین):**
ورودی $x$ (فارنهایت) را در ضابطه $f(x)$ قرار داده و سپس این عبارت را به عنوان ورودی در ضابطه $g$ قرار میدهیم:
$$(g \circ f)(x) = g(f(x)) = g\left(\frac{۵}{۹}(x - ۳۲)\right)$$
چون $g(\text{ورودی}) = \text{ورودی} + ۲۷۳$:
$$(g \circ f)(x) = \frac{۵}{۹}(x - ۳۲) + ۲۷۳$$
**نتیجه ضابطه**: $\mathbf{(g \circ f)(x) = \frac{۵}{۹}(x - ۳۲) + ۲۷۳}$