درسنامه آموزشی فصل دوم ریاضی و آمار (2) کلاس یازدهم انسانی و معارف با پاسخ درس 3: اعمال بر روی توابع
فعالیت (صفحه 45 تا 47 کتاب درسی)
علیرضا، دانشجوی رشتهٔ اقتصاد است و با پدر و مادر و خواهرش مریم (دوازده ساله) زندگی میکند. وی میخواهد در جشنوارهٔ فیلم و تئاتر دههٔ فجر امسال اعضای خانوادهاش را به تماشای یک فیلم یا تئاتر دعوت کند. با توجه به تفاوت علاقهمندی اعضای خانواده به سبکهای مختلف فیلم و تئاتر و تنوع موارد نمایش داده شده در سینما و تئاتر، برخلاف تصور اولیهاش، نتوانست به سادگی تصمیم بگیرد که چه فیلمی را میتواند با اعضای خانواده اش ببیند. بنابراین:
1- ابتدا با یک پرسشنامه سبک دلخواه هر یک از اعضای خانواده را مشخص کرد؛ زیرا بدیهی است که او تمایل دارد با هر کدام از اعضای خانوادهاش به دیدن فیلم یا تئاتری برود که سلیقهٔ سینمایی آنها و خودش را تأمین کند.
2- با توجه به بودجهٔ محدودی که برای این اقدام در نظر گرفته است، تمایل دارد که بداند هزینهٔ صرف شده در این هفته چقدر خواهد بود.
جدول زیر هزینهٔ بلیت سینما و تئاتر را برای گروههای مختلف مشخص کرده است. مسئولان جشنواره در بخشهایی برای کودک و نوجوان و نیز دانشجویان تخفیفهایی قائل شده اند. لطفاً جدول را کامل کنید.
|
|
|
علیرضا نتایج پرسشنامه داده شده به اعضای خانواده را در جدولهای زیر مشخص نمود:
در نخستین روز هفته (شنبه)، علیرضا میخواهد خواهرش را به تماشای یک فیلم در سینمای کودک و نوجوان ببرد.
او باید دو نکته را مشخص کند:
1) به دیدن چه سبک فیلمی میروند؟
2) هزینهٔ بلیت آنها چقدر است؟
طبیعی است که علیرضا و خواهرش به دیدن سبک فیلمی خواهند رفت که هر دو به آن علاقهمند باشند؛ به بیان دیگر این سبک فیلم در اشتراک علاقهٔ، دو نفرشان باشد. با توجه به جدولهای 1 و 2 اگر این دو نفر را تابعی در نظر بگیریم که «دامنهٔ» آن سبک فیلم مورد علاقه هرکدام باشد و «برد» آن هزینهٔ خرید بلیت، نمایشهای پیکانی این دو تابع بهصورت زیر است:
|
|
پس اشتراک فیلم مورد علاقهشان دو سبک فیلم ........ و ......... است و برای تماشای یکی از این دو سبک یا هر دو نوع آنها میتوانند به سینما بروند. این مطلب را میتوانیم چنین نشان دهیم:
{(4000, ) و (4000, ) و (4000, )} = علیرضا
{( ,علمی - تخیلی) و ( ,انیمیشن) و ( ,کمدی)} = مریم
{( + 4000, ) و ( + 4000, )} = مریم + علی رضا
کار در کلاس (صفحه 47 کتاب درسی)
1) اگر در روز دوشنبه علیرضا بخواهد مادرش را به تماشای یک فیلم در سینما دعوت کند، با توجه به جدول 1 و جدول 3:
الف) نمایشهای پیکانی مشابه فعالیت بالا را برای هر کدام رسم کنید.
|
|
ب) با توجه به اشتراک سبک فیلم مورد علاقهٔ هرکدام، نمایش زوج مرتبی تابعی را بنویسید که علیرضا و مادرش میتوانند به تماشای فیلمی در سینما بنشینند.
ج) هزینهای که در این روز علیرضا صرف میکند، چقدر است؟
2) پنجشنبه علیرضا میخواهد همهٔ اعضای خانوادهاش را به تماشای یک تئاتر ببرد. با استفاده از جدول 1 و جدول 4،
الف) نمایش زوج مرتبی هرکدام از اعضای خانواده و سپس نمایش زوج مرتبی شرایطی را که همهٔ آنها به تماشای یک تئاتر میروند، مشخص کنید.
ب) علیرضا در این روز چه میزان هزینه میکند؟
با توجه به فعالیت مطرح شده پرسش مهم زیر را پاسخ میدهیم:
با چه شرایطی میتوان دو تابع f و g را با یکدیگر جمع کرد؟
برای دو تابع f و g که روی دامنههای دلخواهی تعریف شدهاند، f+g تابعی است که روی Df∩Dg تعریف شده است و برای هر مقدار x در این اشتراک داریم:
(f+g)(x)=f(x)+g(x)
برای مثال اگر:
f={(1,2),(−3,4),(3,5),(7,−1)}
و
g={(2,1),(3,−1),(7,2)}
فرض شود با توجه به دامنههای دو تابع f و g:
Df={1,−3,3,7}
Dg={2,3,7}
اشتراک دو دامنه برابر است با:
Df∩Dg={3,7}
پس تابع f+g اینگونه مشخص میشود:
f+g={(3,−1+5),(7,2+(−1))}={(3,4),(7,1)}
فعالیت (صفحه 49 کتاب درسی)
با توجه به ضابطههای f1(x)=x2−1 و f2(x)=x+1، ضابطهٔ توابع زیر را بهدست آورید:
f3(x)=f1(x)+f2(x)=(x2−1)+(x+1)=
f3(x)=
f4(x)=f1(x)−f2(x)=
f4(x)=
f5(x)=f2(x)−f1(x)=
f5(x)=
f6(x)=f1(x)×f2(x)=
f6(x)=
f7(x)=f1(x)f2(x)=
f7(x)=
f8(x)=f2(x)f1(x)=
f8(x)=
اگر مقادیر تابعهای f3 تا f8 به ازای x=2 نمادهای وزنههای کفههای ترازو باشند، چرا دو کفهٔ ترازو با هم برابرند؟ از این پاسخ چه نتیجهای بهدست میآید؟
کار در کلاس (صفحه 50 کتاب درسی)
1) باتوجه به ضابطهٔ f1(x)=x+1 و f2(x)=x−1 درخت زیر را به ازای x=2 کامل کنید.
2) اگر f={(2,0),(4,−1),(−1,3)} و g={(2,5),(3,−1),(−1,2)} باشد، توابع زیر را مشخص کنید.
f+g=
f×g=
gf=
fg=
f−g=
g−f=
فعالیت (صفحه 51 کتاب درسی)
به کمک نمودارهای رسم شدهٔ توابع f و g، نمودار تابع f+g را ابتدا فقط در نقاط داده شده مشخص کنید. سپس نمودار کلی تابع f+g را به کمک ضابطهٔ تابع آن و نیز نقاط مشخص شده از تابع، رسم کنید.
تمرین (صفحه 52 تا 53 کتاب درسی)
1) در هر حالت با توجه به نمودار توابع f و g، نمودار توابع خواسته شده را رسم کنید.
2) یک شرکت هولدینگ دارای دو کارخانه A و B است. اگر توابع درآمد و هزینه برای تولید x تن کاشی در کارخانهٔ A به ترتیب −2x2+16x و 8x+6 و در کارخانهٔ B به ترتیب −x2+12x و 2x+9 واحد باشد (هر واحد معادل یک میلیون تومان):
الف) تابع سود شرکت هولدینگ را بهدست آورید.
ب) این هولدینگ با چه میزان تولید کاشی به سود ماکزیمم خود میرسد؟
3) اگر f(x)=[x] با دامنهٔ 0⩽ و g(x) = \left| x \right| با دامنهٔ 1 \leqslant x \leqslant 2 و h(x) = {x^2} - 4 با دامنهٔ - 1 \leqslant x \leqslant 1 در نظر گرفته شود، جدول زیر را کامل کنید.
نمودار | ضابطه | تابع |
s(x) = | s(x) = f(x) + g(x) | |
q(x) = | q(x) = \frac{{h(x)}}{{f(x)}} | |
p(x) = | p(x) = h(x) \times g(x) |
4) اگر f(x) = {x^2} و تابع (\frac{f}{g})(x) بهصورت نمودار زیر باشد، ضایطهٔ تابع g(x) را بهدست آورید؟
5) به کمک نمودارهای رسم شدهٔ توابع f و g، نمودار تابع f + g را ابتدا فقط در نقاط داده شده، مشخص کنید. سپس نمودار کلی تابع (f + g) را به کمک ضابطهٔ آن و نیز نقاط مشخص شده از تابع، رسم کنید.