Math Problem Statement

اگر f(x)=x+2f\left(x\right)=\sqrt{x}+2 باشد ضابطه و برد و دامنه تابع وارون f را بیابید

Solution

برای یافتن ضابطه، دامنه و برد تابع وارون f(x)=x+2f(x) = \sqrt{x} + 2، مراحل زیر را انجام می‌دهیم:


1. یافتن ضابطه تابع وارون:

تابع f(x)f(x) به صورت f(x)=x+2f(x) = \sqrt{x} + 2 داده شده است.
برای پیدا کردن تابع وارون f1(x)f^{-1}(x):

  • ابتدا تابع را به صورت y=x+2y = \sqrt{x} + 2 بازنویسی می‌کنیم:
    y=x+2y = \sqrt{x} + 2
  • xx و yy را جابه‌جا می‌کنیم:
    x=y+2x = \sqrt{y} + 2
  • معادله را بر حسب yy حل می‌کنیم:
    y=x2\sqrt{y} = x - 2 y=(x2)2y = (x - 2)^2 بنابراین، ضابطه تابع وارون عبارت است از:
    f1(x)=(x2)2f^{-1}(x) = (x - 2)^2

2. یافتن دامنه و برد تابع اصلی و وارون:

دامنه و برد تابع f(x)f(x):

  • دامنه تابع f(x)f(x):
    چون تابع f(x)=x+2f(x) = \sqrt{x} + 2 شامل ریشه دوم است، باید x0x \geq 0 باشد.
    بنابراین:
    Df=[0,)D_f = [0, \infty)

  • برد تابع f(x)f(x):
    چون x0\sqrt{x} \geq 0، داریم:
    f(x)=x+22f(x) = \sqrt{x} + 2 \geq 2 بنابراین:
    Rf=[2,)R_f = [2, \infty)

دامنه و برد تابع f1(x)f^{-1}(x):

برای تابع وارون:

  • دامنه تابع وارون برابر با برد تابع اصلی است:
    Df1=[2,)D_{f^{-1}} = [2, \infty)
  • برد تابع وارون برابر با دامنه تابع اصلی است:
    Rf1=[0,)R_{f^{-1}} = [0, \infty)

پاسخ نهایی:

  1. ضابطه تابع وارون:
    f1(x)=(x2)2f^{-1}(x) = (x - 2)^2
  2. دامنه تابع وارون:
    Df1=[2,)D_{f^{-1}} = [2, \infty)
  3. برد تابع وارون:
    Rf1=[0,)R_{f^{-1}} = [0, \infty)

سوالات مرتبط:

  1. چرا دامنه و برد تابع اصلی و وارون جایگزین یکدیگر می‌شوند؟
  2. اگر ضابطه تابع اصلی به جای f(x)=x+2f(x) = \sqrt{x} + 2، f(x)=x3f(x) = \sqrt{x} - 3 بود، دامنه و برد چه تغییری می‌کرد؟
  3. در چه حالتی تابع وارون وجود ندارد؟
  4. چرا ضابطه تابع وارون در این حالت (x2)2(x - 2)^2 است؟
  5. آیا تابع وارون همیشه یکتا است؟ چرا؟

نکته:

برای اینکه یک تابع دارای وارون باشد، باید یک‌به‌یک (یک‌مقداری) باشد؛ یعنی هیچ دو مقدار x1x_1 و x2x_2 نباید یک مقدار یکسان برای تابع تولید کنند.

Ask a new question for Free

By Image

Drop file here or Click Here to upload

Math Problem Analysis

Mathematical Concepts

Inverse Functions
Domain and Range
Radical Equations

Formulas

y = f(x)
f^-1(x) = (x - 2)^2

Theorems

Inverse Function Theorem

Suitable Grade Level

Grades 10-12