روش های یافتن برد توابع

به نام خداوند بخشنده ی مهربان

در این تاپیک سعی می کنیم روشهای مختلف دست یابی به برد توابع رو مطرح کنیم.این تاپیک در پی سوال خانم پرنیان در تاپیک اتاق ریاضیات ایجاد شده.سوالی که واقعا ارزش زدن یک تاپیک رو داشت.از دوستان عزیزم تقاضای همکاری دارم.

خب بریم سر اصل مطلب:

روش اول:
به کمک تشکیل جدول تغییرات تابع.به این ترتیب که از معادله تابع مشتق می گیریم و جوابهای(0های)حقیقی آن را به دست می آوریم.سپس جدول تغییرات تابع را رسم می کنیم.تغییرات y برد تابع را نشان می دهد.
مثلا برای یافتن برد تابع به معادله یy=x^2-2x+3
مشتق تابع برابر میشه با 2x-2 که توی 1 برابر 0 میشه.علامت تابع در طرف راست 1 موافق علامت ضریب x^2 و در چپش مخالف علامت ضریب x^2 میشه.(اگه توی مشتق گیری یا تعیین علامت اشکالی دارید بفرمایید تا توضیح بدم).
در x=1 تابع برابر میشه با 2. پس در حقیقت تابع از +بینهایت میاد تا 2 و از 2 میره تا +بی نهایت.(اگه x رو - یا +بینهایت بگیرید y میشه مثبت بی نهایت. چون در بی نهایت بنابر قوانین حد،علامت تابع میشه همون علامت بزرگترین درجه در بی نهایت.).بنابر این برد تابع میشه بسته ی 2 تا باز بینهایت (چرا بسته؟چون تابع توی 2 تعریف شده یعنی جواب داره،
برد داره)

روش دوم:(معکوس یابی) (توجه:فقط در مواردی قابل استفاده است که متغیر مستقل تابع با یک توان مثلا 1 یا 2 یا ... در معادله بیاید وگرنه در مرحله فاکتور گیری به مشکل بر میخوریم.)
از معادله تابع،x را بر حسب y بدست می آوریم.سپس حدود y را چنان پیدا می کنیم که x موجود باشد.
مثال:برد تابع به معادله y=(x-1)/(x+1) را بیابید.
حل:
دامنه تابع میشه R به جز منفی 1
حالا از روی معادله تابع:
xy+y=x-1 پس xy-x=-1-y و از اونجا (بعد از فاکتور گیری) x برابرمیشه با (منفی y منهای 1) تقسیم بر y-1 (وای مساوی 1 نباشد که مخرج 0 نشود) اگر y=1 نباشد،آنگاه x همواره وجود خواهد داشت پس برد تابع میشه همه اعداد حقیقی به جز 1.

دوستان توجه کنن روشهایی که ارائه میشه،احتیاج به تمرین خیلی زیاد داره.حالا البته ما هم تمرین میدیم بهتون اما خودتون هم باید خیلی کار کنید و به این مثال های ساده اکتفا نکنید.

ان شاء الله در پست های بعدی روش های بعدی به همراه تمریناتی از روش های گفته شده قرار می گیره.

با تشکر

روش سوم:
استفاده از اتحاد های ناقص(همون چیزی که پرنیان خانوم به عنوان مربع کامل ازش اسم بردن):
فرمولش اینه:
x^2+,-kx=(x+,-k/2)^2-k^2/4
مثال:مربع کامل کردن y=x^2-2x+3

حل: قسمت x^2-2x رو طبق فرمول بالا این طور می نویسیم:
(x-1) بتوان 2 منهای 1
بعد هم با سه جمعش می کنیم.به این ترتیب قسمت متغیردار تابع مربع می شود و باقیمانده مقداری است ثابت که برد گرفتن را ساده می کند.
اما بیان کوچه بازاری این میشه که یه پرانتز میذاریم و توش ایکس رو قرار میدیم بعد ضریب ایکس رو (در مثال بالامنفی2) نصف می کنیم ومیذاریم بعد از ایکس.پرانتز رو می بندیم. و یه توان دو میزاریم روی پرانتز بعد حاصل این پرانتز رو بدست میاریم.هر چی کم داشت اضافه می کنیم بعد از پرانتز.(یا اگه زیاد داشت کم می کنیم)بعد هم با سه که مال خودشه جمعش می کنیم.
حالا تعیین برد از این روش:
در مثال بالا کمترین مقدار (ایکس منهای یک) بتوان 2 ، صفر است وبیشترین مقدار ندارد.یعنی به سمت بینهایت میل میکند.پس کمترین مقدار تابع 2 است.(وقتی ایکس منهای یک بتوان دو صفر میشود)(طبق معادله ی جدید که از اتحاد بدست اومد).وبرد میشه 2 تا بینهایت.

روش چهارم:
آ سینوس ایکس+بی کسینوس ایکس بین رادیکال(آدو+بی دو) و منفیش قرار داره.

چند روش دیگه هم برای تعیین برد وجود داره که ان شاء الله وقتی جزوه م رو پیدا کردم براتون میذارم.(اونا کنکوریه خیلی توپه!)

اما چند تذکر در مورد برد تابع:(که میتونن به عنوان روش مورد استفاده قرار بگیرن):

1-برای تعیین برد،گاهی اوقات می توان شکل تابع را رسم کرد مثلا درجه دو ها را مربع کامل می کنیم.و با قواعد انتقال،اونها رو رسم می کنیم.حدود تابع روی محور y میشه برد.
2-اگر تابع اکیدا یکنوا باشد،به کمک دامنه می توان برد را معین کرد.x را یک بار به مثبت و بار دوم به منفی بینهایت میل میدیم.و حدود y رو بدست میاریم.

4 تذکر دیگه هم باشه برای جلسه بعد.

با سپاس-موفق و ریاضی خوان باشید!