سرفصل‌های این مبحث

تابع

نمایش رابطه ریاضی تابع

آخرین ویرایش: 24 دی 1402
دسته‌بندی: تابع
امتیاز:

مقدمه

می‌توان تابع را هم‌چون ماشینی در نظر گرفت که یک ورودی را دریافت می‌کند و در ازای آن یک خروجی تحویل می‌دهد.

ورودی‌ها از دامنه داده می‌شوند و خروجی به برد تعلق دارند و برای هر ورودی دقیقا یک خروجی وجود دارد (البته ممکن است چند ورودی مختلف خروجی یکسانی داشته باشند).

تابع - پیمان گردلو

اگر x عنصری دل‌خواه از دامنه f و y نمایش خروجی نظیر آن باشد:

  •  x را متغیر مستقل می‌نامند.
  •  y را متغیر وابسته می‌نامند.

در این‌صورت می‌نویسیم:

y=fx

تعریف

در صورتی یک رابطه ریاضی، قانون تابع را مشخص می‌کند که به‌ازای هر x توسط آن قانون، حداکثر یک y تعریف شود. 

در این صورت تابع f:A→B را با ضابطه زیر نشان می‌دهند:

y=fx

تمرین

كدام‌يک از روابط زير تابع هست؟

x2+y=1

⇒y=1−x2


به مثال های عددی زیر توجه کنید:

if    x=−1⇒y=1−−12⇒y=0    ;    −1,0


if    x=0⇒y=1−02⇒y=1    ;    0,1


if    x=1⇒y=1−12⇒y=0    ;    1,0                                              ⋮


برای هر مقدار دل‌خواه x فقط یک مقدار برای y موجوداست.


رابطه فوق، تابع است.  

−x+y2=1

⇒y2=1+x⇒y=±1+x


برای هر مقدار دل‌خواه x بیشتر از یک مقدار برای y موجوداست. رابطه فوق، تابع نیست.


به مثال عددی زیر توجه کنید:

if   x=3⇒y=±1+3⇒y=±2

y=x+1

برای هر مقدار دل‌خواه x فقط یک مقدار برای y موجوداست. رابطه فوق، تابع است.

x2+y2=1

⇒y2=1−x2⇒y=±1−x2


برای هر مقدار دل‌خواه x بیشتر از یک مقدار برای y موجوداست. رابطه فوق، تابع نیست.


به مثال عددی زیر توجه کنید:

if   x=0⇒y=±1−0⇒y=±1

   y=x±x

if   x=1⇒y=1±1⇒y=2y=0f=1,2,1,0


به‌ازای هر x بیش از يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع نیست.

y=x+2

if   x=0⇒y=2⇒y=±2f=0,2,0,−2


به‌ازای هر x بیش از يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع نیست.

f=x,y∈R×R+|x2+y2=9

if   x=0    ;    x∈R⇒02+y2=9⇒y=±3    ;    y∈R+⇒y=3


به‌ازای هر x فقط يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع است.

  x2+y−12=0

if   x2+y−12=0⇒x=0y−1=0⇒y=1


f=0,1


رابطه فوق فقط وقتی برقرار است كه داشته باشیم: 

x=0 , y=1


اين رابطه يک تابع يک عضوی را نشان می‌دهد. 

   y2−yx=0

if   x=1⇒y2−y=0⇒yy−1=0⇒y=0y=1


f=1,0,1,1


به‌ازای هر x بیش از يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع نیست.

   f : Q→Zfmn=mn,m∈Z   ,    n≠0

Q مجموعه اعداد گويا است.


هر كسر بيشتر از يک نمايش دارد، مثلا:

13=26


f13=1×3    ;    13,3∈ff26=2×6    ;    26=13,12∈ff=13,3,13,12


به‌ازای هر x بیش از يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع نیست.

y2+x−12y2−x2=0

y2+x−12=0⇒y=0x−10⇒x=1


y2−x2=0⇒y2−x2=0⇒y2=x2⇒y=±x


به‌ازای هر x بیش از يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع نیست.

y3−x3y5−x5=0

y3−x3=0⇒y3=x3⇒y=xy5−x5=0⇒y5=x5⇒y=x


به‌ازای هر x فقط يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع است.

    y3x6−x3=0

y3=0⇒y=0


x6−x3=0⇒x6−x3=0⇒x3x3−1=0⇒x=0x=1


f=0,0,1,0


به‌ازای هر x فقط يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع است.

y3+x3−1=0

y3+x3−1=0⇒y3=1−x3⇒y=1−x33


به‌ازای هر x فقط يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع است.

y3−xy=0

if   x=1⇒y3−y=0⇒yy2−1=0⇒y=0,1,−1


به‌ازای هر x بیش از يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع نیست.

y−x2x−12+y2=0

y−x2=0⇒y=x2


x−12+y−02=0⇒x−1=0⇒x=1y=0


if   x=1⇒y=12=1y=0


f=1,0,1,1


به‌ازای هر x بیش از يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع نیست.

y3+x−12y=0

y3+x−12y=0⇒yy2+x−12=0


⇒y=0y2+x−12=0⇒y=0x=1


⇒if  x=1⇒y=0


f=1,0


اين رابطه يک تابع يک عضوی است.

y2−2xy+1=0

if  x=3⇒y2−6y+1=0⇒y=3±22


به‌ازای هر x بیش از يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع نیست.

y3+x3−6xy+8=0

یادآوری) اتحاد اولر


a3+b3+c3−3abc=12a+b+ca−b2+c−a2+b−c2


y3+x3+8−6xy=0⇒y3+x3+23−3xy2=0


⇒12y+x+2y−x2+2−y2+x−22=0


⇒x+y+2=0⇒y=−x−2    ;    2,−4∈fy−x=0⇒y=x2−y=0⇒y=2x−2=0⇒x=22,2∈f 


به‌ازای هر x بیش از يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع نیست.

y3+x2y=0

⇒yy2+x2=0


⇒y=0y2+x2=0⇒y2≠−x2


if    y=0⇒x=0    ;    0,0∈f


اين رابطه يک تابع يک عضوی است.

y2+x4−x2=0

y2=0=y=0x4−x2=0⇒x2x2−1=0⇒x=0,1,−1


f=0,0,1,0,−1,0


به‌ازای هر x فقط يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع است.

y2−y2+x3−x2=0

y2−y=0⇒yy−1=0⇒y=0  ,  y=1


x3−x=0⇒xx2−1=0⇒x=0  ,  x=1  ,  x=−1


f=0,0,0,1,1,0,1,1,−1,0,−1,1


به‌ازای هر x بیش از يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع نیست.

siny=x

if   x=0⇒siny=0⇒y=kπ    ;    k∈Z


f=…,0,−π,0,0,0,π,0,2π,…


به‌ازای هر x بیش از يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع نیست.

y3−x3+yx2−xy2−2y2+2x2−2y+2x=0

⇒y3−x3+−xy2+x2y+2x2−y2+2x−y=0


⇒y−xy2+xy+x2−xyy−x−2y−xy+x−2y−x=0


⇒y−xy2+xy+x2−xy−2y−2x−2=0


⇒y−xx−12+y−12−4=0


⇒y−x=0⇒y=xx−12+y−12−4=0⇒x−12+y−12=4


به‌ازای هر x  در رابطه اخیر، بیش از يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع نیست.

y3−x3+y−x=0

⇒y3−x3+y−x=0


⇒y−xy2+yx+x2+y−x=0⇒y−xy2+yx+x2+1=0


⇒y−x=0⇒y=xy2+yx+x2+1≠0


y2+yx+x2+1=y2+2xy+x2+1−xy=y+x2+1−xy>0


f=…,1,1,2,2,3,3,…


به‌ازای هر x فقط يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع است.

xy+yx=2

برای آن‌که زیر رادیکال تعریف شده باشد بایستی x و y هم علامت باشند.


if   xy>0    ;    xy+yx=2⇒xy=1⇒xy=1⇒y=x


f=…,−2,−2,−1,−1,1,1,2,2,…


به‌ازای هر x فقط يک y ظاهر شد، بنابراين f تابع است.

تمرین

معادله زیر، تابع است:

y−x3+1y−a2+x−22=0

مقدار a را بیابید.

y−x3+1=0⇒y=x3−1y−a2+x−22=0⇒y−a=0⇒y=ax−2=0⇒x=2


y=x3−1⇒a=23−1⇒a=7

تمرین

معادله زیر مفروض است:

y2−x2=0

چند تابع با دامنه R در رابطه فوق صدق می‌كند؟

y2−x2=0⇒y2=x2

⇒y2=x2⇒y=xy=−xy=xy=−x


تمرین

توابع f و g دارای يک مجموعه دامنه و يک مجموعه برد می‌باشند.

آن‌گاه ثابت كنيد:

f⊆g⇒f=g

Df=Dg=ARf=Rg=B∀  x∈A  ;  x,fx∈f⊆g

⇒x,fx∈g⇒∀x∈A  ,  fx=gx⇒f=g

تمرین

اگر در مورد تابع g داشته باشیم:

g0=2  ,  g1=5 ,  g−2=13 , g4=3

g را به‌صورت مجموعه ای از زوج های مرتب بنویسید.

if  g4=3⇒4,3∈gif  g−2=13⇒−2,13∈g

if  g1=5⇒1,5∈gif  g0=2⇒0,2∈g


g را به‌صورت مجموعه ای از زوج های مرتب می‌نویسیم:


g=−2,13,0,2,1,5,4,3

دریافت مثال

نکته

باید توجه داشته باشیم که معادله تابع را با خود تابع اشتباه نکنیم.

مثلا معادله y=x3 یک ضابطه تابع است نه خود تابع.

اگر برای این ضابطه، حوزه‌ای  تعریف کنیم و مقادیری برای آن در نظر بگیریم، در آن صورت یک تابع مشخص می‌شود مانند:

f:R→Rfx=y=x3

لذا نماد f با fx متفاوت است، f خود تابع است و y=fx ضابطه تابع است. 

هر چند، گاهی به اشتباه برای سادگی به‌طور خلاصه بیان می‌شود تابع fx=x3 که بهتر است ذکر شود تابع با ضابطه fx=x3. 

یادآوری

تابع f از مجموعه غیر تهی A به‌توی مجموعه B رابطه‌ای است که هر عضو از یک زیر مجموعه A را دقیقا به یک عضو از B نظیر یا تصویر می‌کند.   

A را مجموعه آغاز و B را مجموعه پایان یا هم دامنه (co - domain) می‌نامیم.

زیر مجموعه‌ای از A را که اعضای آن به اعضای B نظیر شده است را دامنه تابع گویند.

مجموعه‌ای از اعضای B را که عضوهای دامنه به آن نظیر شده است را برد تابع گویند.    

به نمونه زیر توجه کنید:

تابع - پیمان گردلو

خرید پاسخ‌ها

نمایش رابطه ریاضی تابع

9,000تومان
خرید فایل PDF مثال ها و جواب ها

برای ارسال نظر وارد سایت شوید