چگونه نمودار یک تابع را رسم کنیم؟
رای دهی: 5 / 5
رسم نمودار توابع
در درس قبل، دستگاه مختصات دکارتی را آموختیم و دیدیم که چگونه می‌توان زوج مرتب ها را در این دستگاه نشان داد. چون هر دوتایی مرتب فقط و فقط یک نقطه را در صفحه (دستگاه مختصات) تعیین می‌کند، از این پس می‌توانیم به آن نقطه بگوییم. همچنین دستگاه مختصات دکارتی دو بعدی را نیز می‌توانیم به عنوان یک صفحه در نظر بگیریم. به این ترتیب هر نقطه در این صفحه با دو مؤلفه تعیین می‌شود که به آن مختصات نقطه می گوییم . پس برای مشخص شدن موقعیت نقطه در صفحه، مختصات آن لازم است.
نمودار تابع چیست؟
چون هر تابع، مجموعه‌ای از دوتایی های مرتب است، می‌توانیم آن‌ها را در دستگاه مختصات دکارتی نمایش دهیم. اگر بتوانیم تمام نقاط تابع را بر روی صفحه مشخص کنیم، شکلی به دست می‌آید که به آن نمودار تابع می‌گوییم. پس به صورت کلی، نمودار تابع مکان هندسی نقاطی از صفحه است که در ضابطه تابع صدق می‌کنند.
واضح است که رسم نمودار تابع به صورت کامل، در بسیاری از موارد امکان پذیر نیست، چون دامنه یا برد برخی توابع، همه اعداد حقیقی است و از هر دو جهت اعداد مثبت و منفی تا بینهایت ادامه دارند ولی صفحه‌هایی که ما در اختیار داریم، مانند صفحه کاغذ یا صفحه تبلت و ... محدود هستند. در این‌گونه موارد، بخشی از تابع را رسم می‌کنیم که نشان دهنده نمودار کلی آن تابع باشد. انتخاب مقیاس مناسب در رسم نمودارها نیز باید مورد توجه قرار گیرد. منظور این است که مقیاس به گونه ای انتخاب شود که نمودار نه آنقدر ریز باشد که جزئیات را نشان ندهد و نه آنقدر درشت باشد که بخش اصلی تابع را از دست بدهد. بدست آوردن دید درست از نمودارها و مقیاس مناسب، نیازمند تمرین و شناخت کافی از توابع است.
چگونه نمودار یک تابع را رسم کنیم؟
برای اینکه نمودار یک تابع را رسم کنیم، تعدادی از اعداد دامنه تابع را در ضابطه تایع قرار می‌دهیم و خروجی متناظر هر کدام را به دست می‌آوریم. برای راحتی، جدولی شامل دو ستون مانند زیر تشکیل می‌دهیم و x های مورد نظر را نوشته و yها را از روی فرمول تابع به دست می آوریم.
سپس نقاط به دست آمده را در دستگاه مختصات دکارتی پیدا می‌کنیم. بنابراین مجموعه‌ای از نقاط را در صفحه مختصات خواهیم داشت. این نقاط را به ترتیب با یک منحنی هموار به هم وصل می‌کنیم. نمودار تابع به دست می آید. مثال زیر را دنبال کنید:
مثال: نمودار تابع 
را رسم کنید.
حل: همان طور که گفتیم تعدادی از نقاط دامنه را انتخاب می‌کنیم. ما نقاط 
را از دامنه تابع انتخاب می‌کنیم.
با قرار دادن هر کدام در تابع، مقدار متناظر را به دست می‌آوریم:
پس جدول زیر را خواهیم داشت،
یعنی باید نقاط 
، 
، 
، 
و 
را روی دستگاه مختصات بیابیم. شکل زیر را ببینید:
حالا این نقاط را با منحنی همواری به هم وصل می‌کنیم. چون دامنه این تابع تا بینهایت (هم منفی هم مثبت) ادامه دارد، شکل را از دو طرف ادامه می‌دهیم. شکلی شبیه نمودار زیر حاصل می‌شود که نمودار تابع است:
دقت داشته باشید که بین دو نقطه در صفحه، بینهایت منحنی هموار می‌توان کشید. برای رسم منحنی دقیق، محاسبات و مباحث پیچیده تری وجود دارد که در این مبحث نمی گنجد و در آینده با آن‌ها آشنا خواهید شد. در اینجا سعی بر این است که تصویر ذهنی ساده ای از نمودار توابع ارائه شود.
بعداً ثابت خواهیم کرد که از هر دو نقطه، فقط یک خط راست در صفحه عبور می‌کند.
تمرین: نمودار هریک از توابع زیر را رسم کنید:
الف- تابع 
ب- تابع 
ج - تابع 