ما هو مجال ومدى f (x) = (x + 5) / (x ^ 2 + 36)؟

ما هو مجال ومدى f (x) = (x + 5) / (x ^ 2 + 36)؟
Anonim

إجابة:

المجال هو # # RR (جميع الأرقام الحقيقية) والنطاق هو # 5-الجذر التربيعي (61)) / 72، (5 + الجذر التربيعي (61)) / 72 #

(جميع الأرقام الحقيقية بين بما في ذلك # (5-الجذر التربيعي (61)) / 72 # و # (5 + الجذر التربيعي (61)) / 72 #).

تفسير:

في المجال ، نبدأ بكل الأعداد الحقيقية ، ثم نزيل أي رقم من شأنه أن يجبرنا على الحصول على الجذر التربيعي لرقم سالب ، أو #0# في مقام الكسر.

في لمحة ، ونحن نعرف ذلك # x ^ 2> = 0 # لجميع الأعداد الحقيقية ، # x ^ 2 + 36> = 36> 0 #. وبالتالي فإن القاسم لن يكون #0# لأي رقم حقيقي # # س، وهذا يعني أن المجال يشمل كل رقم حقيقي.

بالنسبة للنطاق ، تتضمن أسهل طريقة للعثور على القيم أعلاه بعض التفاضل والتكامل الأساسية. على الرغم من أنها أطول ، إلا أنه من الممكن العثور عليها باستخدام الجبر فقط ، مع الطريقة المفصلة أدناه.

بدءا من وظيفة #f (x) = (x + 5) / (x ^ 2 + 36) # نتمنى أن نجد كل القيم الممكنة لل # F (خ) #. هذا يعادل إيجاد مجال الوظيفة العكسية # و ^ -1 (خ) # (وظيفة مع الممتلكات # f ^ -1 (f (x)) = f (f ^ -1 (x)) = 1 #)

لسوء الحظ ، معكوس # F (خ) # في هذه الحالة ليست وظيفة ، حيث إنها ت رجع قيمتين ، ومع ذلك ، فإن الفكرة لا تزال كما هي. سنبدأ بالمعادلة #y = (x + 5) / (x ^ 2 + 36) # وحل ل # # س للعثور على معكوس. بعد ذلك ، سوف ننظر في القيم المحتملة لل # ذ # للعثور على مجال معكوس ، وبالتالي نطاق الوظيفة الأصلية.

حل ل # # س:

#y = (x + 5) / (x ^ 2 + 36) #

# => y (x ^ 2 + 36) = x + 5 #

# => yx ^ 2 + 36y = x + 5 #

# => yx ^ 2 - x + (36y - 5) = 0 #

معالجة # ذ # كثابت ، نطبق الصيغة التربيعية

# ax ^ 2 + bx + c = 0 => x = (-b + - sqrt (b ^ 2 - 4ac)) / (2a) #

ليحصل

#x = (1 + - sqrt (1 - 4y (36y-5))) / (2y) #

نحتاج الآن إلى العثور على مجال التعبير أعلاه (لاحظ أنه ليس دالة بسبب #+-#). لاحظ أنه عن طريق القسمة على # ذ # في الصيغة التربيعية ، فقدنا احتمال # ص = 0 #، وهذا ممكن بوضوح في المعادلة الأصلية (من أجل #x = -5 #). وبالتالي سوف نتجاهل # ذ # في مقام معكوس ، والتركيز فقط على الجذر التربيعي.

كما ذكرنا سابق ا ، لا نسمح للجذر التربيعي لقيمة أقل من 0 ، وبالتالي لدينا قيود

# 1 - 4y (36y-5)> = 0 #

# => -144y ^ 2 + 20y + 1> = 0 #

باستخدام الصيغة التربيعية على # -144y ^ 2 + 20y + 1 = 0 # نجد ، بعد بعض التبسيط ،

#y = (5 + -sqrt (61)) / 72 #

وأخيرا ، يمكننا أن نقول ذلك كما # | ذ | # ينمو كبير ، # -144y ^ 2 + 20y + 1 # سيكون أقل من #0#. وبالتالي فإننا نعتبر فقط الفاصل الزمني بين

#y = (5 قدم مربع (61)) / 72 # و #y = (5 + sqrt (61)) / 72 #

وبالتالي فإن القيم المسموح بها ل # ذ #، وبالتالي مجموعة ل # F (خ) #، هو

# 5-الجذر التربيعي (61)) / 72، (5 + الجذر التربيعي (61)) / 72 #