به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
+3 امتیاز
539 بازدید
در دبیرستان و دانشگاه توسط good4us (7,356 امتیاز)
برچسب گذاری دوباره توسط good4us

ضابطهٔ تابع معکوسِ تابع $y= \sqrt[]{x^3-x^2} $

را بیابید.

تلاشی که داشتم مشخص شد برای xهای بزرگتر از یا مساوی 1 که دامنهٔ آن است یک به یک است و به صورت ضمنی معادلهٔ معکوس $y^3-y^2-x^2=0$ است اما برای برای نوشتن به صورت صریح آن به نتیجه‌ای نرسیدم.

1 پاسخ

+2 امتیاز
توسط AmirHosein (19,718 امتیاز)
انتخاب شده توسط good4us
 
بهترین پاسخ

همان‌گونه که خودتان اشاره کردید، اگر قرار دهیم $f(x)=\sqrt{x^3-x^2}$ (و فقط ریشهٔ‌دومِ مثبت را از رادیکال بپذیریم) آنگاه این ضابطه، بر روی دامنه‌اش یعنی $[1,+\infty)$ تابعی یک‌به‌یک است. برای وارونش همان‌گونه که دوباره خودتان گفتید نقش $x$ و $y$ را جابجا و اقدام به حلِ برابریِ $y^3-x^2-x^2=0$ بر حسب $y$ می‌کنیم. چون چندجمله‌ایِ درجه ۳ است می‌توان از فرمول‌ استفاده کرد. چون فرمول قدری ناکوتاه است به این صفحهٔ ویکی‌پدیا ارجاع می‌دهیم که می‌توانید این فرمول را ببینید (اینجا کلیک کنید). من به جای انجام دستیِ این کار از نرم‌افزار Maple کمک گرفتم.

solve(y^3-y^2-x^2=0,y);

که از سه خروجیِ این دستور تنها یکی یک تابع بر حسب $x$ و بدون عدد موهومی مختلط است و ما هم همان را نیاز داریم. این ضابطه به شکل زیر است:

$$\frac{\left(8+108 x^{2}+12 \sqrt{81 x^{4}+12 x^{2}}\right)^{\frac{1}{3}}}{6}+\frac{2}{3 \left(8+108 x^{2}+12 \sqrt{81 x^{4}+12 x^{2}}\right)^{\frac{1}{3}}}+\frac{1}{3}$$

آن را $g(x)$ بنامید. در زیر نمودار تابع‌های $f$ و $g$ به همراه نیمساز یک‌چهارم یکُم آورده‌شده‌است.

توضیحات تصویر

بزرگترین ریاضیدانان، همچون ارشمیدس، نیوتن و گاوس، همواره نظریه و کاربردها را در اندازه ی یکسان در هم می آمیزند.
...