به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
سایت پرسش و پاسخ ریاضی
Visanil
–1 امتیاز
259 بازدید
در دبیرستان توسط Mehrab82341 (-1 امتیاز)
ویرایش شده توسط AmirHosein

با کمک کشیدن نمودار تابع‌های $\frac{1}{x}$ و $\frac{1}{x^2}$ حدهای زیر را بحث کنید که وجود دارند یا خیر.

$$\lim_{x\to 0}\frac{1}{x},\quad \lim_{x\to 0}\frac{1}{x^2}$$

من دانش‌آموز رشتهٔ نرم‌افزار هنرستان هستم و در درس ریاضی ۳ این پرسش به ما داده شده‌است.

توسط good4us (7,346 امتیاز)
ویرایش شده توسط AmirHosein
+1
@Mehrab82341 منظورتان از سوال این است یاخیر؟ تایپ ریاضی را تمرین کنید به لینک زیر رجوع کنید.
https://math.irancircle.com/56
توسط AmirHosein (19,676 امتیاز)
@Mehrab82341 درس مرجع شمرده نمی‌شود. مرجع یک کتاب، مقاله، اثر انتشاریافته و ثبت‌شده است که هر کسی بتواند به آن دسترسی داشته باشد و چیزی که نوشته‌اید را در آنجا ببیند. کافی بود در همان متن پرسش می‌نوشتید که در فلان جا یا درس این پرسش مطرح شده است ولی آن را در قسمت مرجع ننویسید چون در تعریف مرجع نمی‌گنجد و چه علت خاصی دارد که این خط آخر را توپُر bold کرده‌اید؟
توسط AmirHosein (19,676 امتیاز)
@Mehrab82341 به ویرایش جدید که برایتان انجام دادم نگاه کنید و تفاوت را با چیزی که خودتان نوشته بودید مقایسه کنید!

1 پاسخ

+2 امتیاز
توسط AmirHosein (19,676 امتیاز)

پرسش را به امان خدا رها کردن و دست به مداد نشدن هیچگاه پرسش را حل نمی‌کند. پرسش گفته‌است با رسم نمودار، تا به حال هیچ نموداری نکشیده‌اید؟ برای نمونه در پایه‌های پیشین کشیدنِ نمودارِ $y=x+2$ یا $y=x^2$ و غیره نداشتید؟ چه کار می‌کردید، اولین چیزی که یاد گرفتید این بود که یک سری مقدار برای $x$ بردارید مثلا $x=0$ و $x=1$ و غیره، در ضابطهٔ تابع جایگذاری کنید، سپس نقطه‌های $(x,y)$ای که بدست آوردید را بر روی صفحهٔ مختصات مشخص می‌کردید و در آخر اینها را صاف یا خم‌دار به هم وصل می‌کردید، نه؟ آیا همچین کاری اینجا کردید؟ به احتمال خیلی زیاد اصلا!

بیایید مقدارهای $\lbrace -4,-2,-1,-\frac{1}{2},-\frac{1}{4},\frac{1}{4},\frac{1}{2},1,2,4\rbrace$ را برای $x$ در هر دو حالتِ $y=\frac{1}{x}$ و $y=\frac{1}{x^2}$ جایگذاری کنیم. جدول‌های زیر را خواهیم داشت.

$$\begin{array}{l|llllllllll} x & -4 & -2 & -1 & -\frac{1}{2} & -\frac{1}{4} & \frac{1}{4} & \frac{1}{2} & 1 & 2 & 4\\\hline \frac{1}{x} & -\frac{1}{4} & -\frac{1}{2} & -1 & -2 & -4 & 4 & 2 & 1 & \frac{1}{2} & \frac{1}{4} \end{array}$$

توجه کنید که مقدارِ صفر را انتخاب نکردیم چون جزو دامنهٔ تابع‌هایمان نیست. برای تابع یکُم این نقطه‌ها و وصل‌شده‌شان به شکلِ زیر می‌شود.

توضیحات تصویر

آیا انتخاب مقدارهای $x$ باید دقیقا همان عددهای جدول ما باشد؟ خیر، شما می‌توانید عددهای دیگری را انتخاب کنید. ولی باید یک سری عدد پیش از صفر و یک سری عدد پس از صفر را داشته باشد چون قرار است پیرامون حد داشتن و مقدارش در $x=0$ قضاوت کنید پس باید بدانید که رفتارِ تابع در حول و حوش این مقدار چگونه است.

به هر حال با توجه به شکل نتیجه پیرامون حد تابع زمانی که $x$ به صفر میل می‌کند این است که حد وجود ندارد، چرا؟ چون از سمتِ چپ تابع به منفی بینهایت میل می‌کند ولی از سمت راست به مثبت بینهایت و چون حد چپ و راست برابر نیست، تابع در این نقطه حد ندارد.

برای تابع دوم جدول زیر را داریم.

$$\begin{array}{l|llllllllll} x & -4 & -2 & -1 & -\frac{1}{2} & -\frac{1}{4} & \frac{1}{4} & \frac{1}{2} & 1 & 2 & 4\\\hline \frac{1}{x^2} & \frac{1}{16} & \frac{1}{4} & 1 & 4 & 16 & 16 & 4 & 1 & \frac{1}{4} & \frac{1}{16} \end{array}$$

نمودار برای این تابع به شکل زیر می‌شود.

توضیحات تصویر

پس نتیجه در مورد حد این تابع زمانی که $x$ به صفر میل می‌کند این است که مقدار تابع به مثبت بینهایت میل خواهدکرد، یعنی $\lim_{x\to 0}\frac{1}{x^2}=+\infty$.

اکنون به عنوان جایزه برای دوستانی که به نرم‌افزار و برنامه‌نویسی علاقه‌دارند، نمودارهای بالا با نرم‌افزار میپل Maple و با دستورهای زیر کشیده شده‌اند.

y := 1/x:
xlist := [ -4, -2, -1, -1/2, -1/4, 1/4, 1/2, 1, 2, 4 ]:
points := [ seq( [ a, eval( y, x = a ) ], a in xlist ) ]:
p1 := plots:-pointplot( points, symbol = solidcircle, symbolsize = 15, color = red ):
p2 := plot( y, x = -5 .. 5, thickness = 2, color = blue ):
plots:-display( p1, p2, view = [ -5 .. 5, -5 .. 5 ], labels = [ 'x', 'y' ], labelfont = [ "Arial", 16 ] );
y := 1/(x^2):
xlist := [ -4, -2, -1, -1/2, -1/4, 1/4, 1/2, 1, 2, 4 ]:
points := [ seq( [ a, eval( y, x = a ) ], a in xlist ) ]:
p1 := plots:-pointplot( points, symbol = solidcircle, symbolsize = 15, color = red ):
p2 := plot( y, x = -5 .. 5, thickness = 2, color = blue ):
plots:-display( p1, p2, view = [ -5 .. 5, -5 .. 5 ], labels = [ 'x', 'y' ], labelfont = [ "Arial", 16 ] );

حمایت مالی

کانال تلگرام محفل ریاضی
امروز : تاریخ شمسی اینجا نمایش داده می‌شود
...