دامنه و نمودار
1. مسئله: الف) دامنه تابع $y = f\left(-\frac{x}{2}\right) + 1$ را به دست آورید.
2. برای یافتن دامنه، ابتدا دامنه تابع اصلی $f$ را میدانیم. فرض میکنیم دامنه $f$ برابر با مجموعهای از اعداد $D$ باشد.
3. عدد داخل تابع $f$، یعنی $-\frac{x}{2}$ باید در دامنه $D$ قرار بگیرد. بنابراین:
$$-\frac{x}{2} \in D$$
4. حال برای $x$ داریم:
$$x \in \{x| -\frac{x}{2} \in D\}$$
یا معادل:
$$x \in \{-2t | t \in D\}$$
بنابراین دامنه جدید حاصل از اعمال تبدیل غیر خطی بر روی متغیر ورودی است.
5. در تابع $y = f\left(-\frac{x}{2}\right) + 1$، جمع عدد ثابت $1$ دامنه را تغییر نمیدهد.
6. لذا دامنه تابع جدید برابر است با $$\left\{x : -\frac{x}{2} \in D \right\}$$ که همان $$\{x : x = -2t, t \in D\}$$ است.
-------------------------------
7. مسئله: ب) نمودار تابع $y = f\left(-\frac{x}{2}\right) + 1$ را رسم کنید.
8. برای ترسیم این نمودار، دو تبدیل بر روی نمودار $f(x)$ اعمال میشود:
- تغییر متغیر ورودی از $x$ به $-\frac{x}{2}$ که شامل:
- انقباض افقی نسبت به محور $y$ با ضریب 2 (زیرا $x$ به $\frac{x}{2}$ تغییر کرده)
- بازتاب نسبت به محور $y$ به خاطر علامت منفی
- انتقال عمودی به اندازه $+1$
9. بنابراین مراحل رسم:
- ابتدا نمودار $f(x)$ را از نظر افقی دو برابر فشرده و بر محور $y$ قرینه کنید.
- سپس کل نمودار را یک واحد به بالا منتقل کنید.
-------------------------------
10. مسئله: 5 چگونه نمودار $y = f(2x + 1)$ را از $y = f(x + 1)$ به دست آوریم؟
11. نمودار $y = f(x+1)$ انتقال واحدی به چپ نسبت به $y=f(x)$ است (زیرا $x$ به $x+1$ تبدیل شده).
12. برای رسیدن به نمودار $y = f(2x + 1)$:
- ابتدا از $y = f(x + 1)$، متغیر $x$ را جایگزین کنید با $$x = \frac{u}{2}$$ تا $2x+1$ شود.
- این به معنی انقباض افقی نسبت به محور $y$ با ضریب $rac{1}{2}$ است.
13. به طور خلاصه:
- ابتدا نمودار را به سمت چپ یک واحد انتقال دهید.
- سپس روی $y$-محور در جهت افقی فشرده کنید به طوری که محور $x$ به نصف کاهش یابد.
این دو گام تغییرات مورد نظر را ایجاد میکنند.