descartesclytie0x/descartes-math-platform
บทที่ 36 ความสัมพันธ์และฟังก์ชันตรงกับหนังสือ พื้นฐาน ม.5 บทที่ 2 และเพิ่มเติม ม.4 เล่ม 2 บทที่ 1พื้นฐานเพิ่มเติม

36.6 แบบฝึกหัด

ทำในกระดาษก่อน แล้วค่อยใส่คำตอบให้เว็บตรวจ ตอบผิดได้ไม่จำกัดครั้ง ติดจริงๆ ค่อยเปิดคำใบ้ทีละขั้น และเปิดวิธีทำหลังทำเสร็จแล้วเท่านั้น

ข้อ 1 แทนค่าฟังก์ชัน

ระดับง่าย

ให้ f(x)=x2−2x+3f(x)=x^2-2x+3 หา f(−1)f(-1)

คำใบ้ขั้นที่ 1

แทนลบหนึ่งในทุกตำแหน่งของ x พร้อมวงเล็บ

คำใบ้ขั้นที่ 2

ระวังลบสองคูณลบหนึ่งเป็นบวก

ดูวิธีทำ

แทน x=−1x = -1 ลงในทุกตำแหน่งของ xx พร้อมวงเล็บ ได้ (−1)2−2(−1)+3(-1)^2 - 2(-1) + 3 พจน์แรก (−1)2=1(-1)^2 = 1 พจน์กลางเป็นลบคูณลบจึงได้ +2+2 รวมเป็น 1+2+3=61 + 2 + 3 = 6

ข้อ 2 ชุดคู่อันดับ

ระดับง่าย

ชุดใดไม่เป็นฟังก์ชันของตัวหน้า

คำตอบ

คำใบ้ขั้นที่ 1

มองหาข้อมูลเข้าตัวเดิมที่จับคู่กับผลลัพธ์สองค่าต่างกัน

ดูวิธีทำ

ฟังก์ชันห้ามตัวหน้าตัวเดียวคู่กับตัวหลังหลายค่า จึงไล่ดูตัวหน้าทีละชุด ชุดแรกตัวหน้า 11 กับ 22 ไม่ซ้ำกัน แม้ตัวหลังเป็น 22 เหมือนกันก็ยังเป็นฟังก์ชัน ชุดที่สองตัวหน้า 11 ปรากฏสองครั้งและคู่กับ 22 กับ 33 ถ้าถามค่าที่ 11 จะตอบไม่ได้ จึงไม่เป็นฟังก์ชัน ชุดที่สามตัวหน้าไม่ซ้ำ เป็นฟังก์ชัน

ข้อ 3 ค่ารถรับส่ง

ระดับง่าย

รถรับส่งคิดค่าตั้งต้น 1515 บาทและกิโลเมตรละ 44 บาท ระยะ 77 กิโลเมตรคิดเท่าไร

คำใบ้ขั้นที่ 1

คำนวณค่าตามระยะเจ็ดกิโลเมตรก่อน แล้วบวกค่าตั้งต้น

ดูวิธีทำ

ค่ารถแยกเป็นสองส่วน ค่าตั้งต้นที่จ่ายแน่นอน 1515 บาท กับค่าตามระยะกิโลเมตรละ 44 บาท จึงได้ C(d)=15+4dC(d) = 15 + 4d เมื่อ d≥0d \ge 0 แทน d=7d = 7 ได้ C(7)=15+28=43C(7) = 15 + 28 = 43 บาท

ข้อ 4 ค่าจอดรถขั้นบันได

ระดับกลาง

จอดรถชั่วโมงละ 3030 บาท เศษชั่วโมงปัดขึ้น ถ้าจอด 2.12.1 ชั่วโมงต้องจ่ายเท่าไร

คำใบ้ขั้นที่ 1

เวลาเกินสองชั่วโมงแม้เพียงเล็กน้อย ต้องคิดชั่วโมงที่สามเต็ม

ดูวิธีทำ

ค่าจอดเป็นฟังก์ชันขั้นบันได แบ่งช่วงก่อน 0<t≤10 \lt t \le 1 จ่าย 3030 บาท 1<t≤21 \lt t \le 2 จ่าย 6060 บาท และ 2<t≤32 \lt t \le 3 จ่าย 9090 บาท เวลา 2.12.1 มากกว่า 22 แต่ไม่เกิน 33 จึงอยู่ช่วงที่สาม จ่าย 3×30=903 \times 30 = 90 บาท การคิด 2.1×302.1 \times 30 เป็นการคิดตามสัดส่วนซึ่งไม่ใช่กติกานี้

ข้อ 5 ตัวคูณคงที่

ระดับกลาง

ข้อมูลที่เวลา t=0,1,2t=0,1,2 มีค่า 5,15,455,15,45 ถ้าใช้แบบจำลองที่อัตราส่วนคงที่ ที่ t=3t=3 มีค่าเท่าไร

คำใบ้ขั้นที่ 1

หารค่าติดกันเพื่อหาตัวคูณคงที่

คำใบ้ขั้นที่ 2

ใช้ตัวคูณเดิมคูณค่าสุดท้ายอีกครั้ง

ดูวิธีทำ

ผลต่างคือ 1010 กับ 3030 ไม่คงที่ จึงไม่ใช่เชิงเส้น แต่อัตราส่วน 15÷5=45÷15=315 \div 5 = 45 \div 15 = 3 คงที่ ได้แบบจำลอง f(t)=5⋅3tf(t) = 5 \cdot 3^t ที่ t=3t = 3 จึงได้ 5⋅27=1355 \cdot 27 = 135 ซึ่งเท่ากับคูณค่าล่าสุดด้วย 33 อีกครั้ง 45×3=13545 \times 3 = 135

ข้อ 6 วาดกราฟขั้นบันได

ระดับกลาง

วาดค่าจอดรถชั่วโมงละ 3030 บาท เศษชั่วโมงปัดขึ้น สำหรับ 0<t≤30<t\le3 ระบุจุดโปร่งและทึบที่ขอบช่วง

คำใบ้ขั้นที่ 1

แบ่งเวลาเป็นช่วงศูนย์ถึงหนึ่ง หนึ่งถึงสอง และสองถึงสาม

คำใบ้ขั้นที่ 2

ช่วงที่รวมปลายขวาต้องวาดจุดทึบ ปลายซ้ายไม่รวมให้วาดโปร่ง

ดูเฉลยและเกณฑ์ตรวจ

วาดระดับ 3030 บน (0,1](0,1] ระดับ 6060 บน (1,2](1,2] และระดับ 9090 บน (2,3](2,3] จุดซ้ายโปร่งขวาทึบทุกช่วง เกณฑ์ตรวจคือความสูงครบสามระดับ ขอบไม่ซ้อนค่าที่เวลาเดียว และกำกับหน่วย

ข้อ 7 โดเมนพร้อมเงื่อนไข

ระดับง่าย เฉพาะสายเพิ่มเติม

จำนวนใดอยู่ในโดเมน f(x)=x−2/(x−5)f(x)=\sqrt{x-2}/(x-5)

คำตอบ

คำใบ้ขั้นที่ 1

ข้างในรากต้องไม่ติดลบและตัวส่วนต้องไม่เป็นศูนย์

คำใบ้ขั้นที่ 2

ทดสอบแต่ละตัวเลือกกับทั้งสองเงื่อนไข

ดูวิธีทำ

ข้อมูลเข้าต้องผ่านสองเงื่อนไขพร้อมกัน ข้างในรากไม่ติดลบ คือ x−2≥0x - 2 \ge 0 หรือ x≥2x \ge 2 และตัวส่วนไม่เป็นศูนย์ คือ x≠5x \ne 5 ตัวเลือก 11 ให้ −1\sqrt{-1} ไม่เป็นจำนวนจริง ตัวเลือก 55 ทำให้ตัวส่วนเป็นศูนย์ เหลือ 33 ที่ให้ 1/(−2)=−12\sqrt{1}/(-2) = -\tfrac{1}{2} คำนวณได้

ข้อ 8 ฟังก์ชันประกอบ

ระดับกลาง เฉพาะสายเพิ่มเติม

ให้ f(x)=3x+2f(x)=3x+2 และ g(x)=x2−1g(x)=x^2-1 หา (f∘g)(x)(f\circ g)(x)

คำใบ้ขั้นที่ 1

ทำ g ก่อน แล้วนำผลทั้งก้อนใส่แทน x ใน f

คำใบ้ขั้นที่ 2

กระจายสามและรวมค่าคงตัวหลังแทนเสร็จ

ดูวิธีทำ

(f∘g)(x)=f(g(x))(f \circ g)(x) = f(g(x)) ทำ gg ก่อน จึงแทน g(x)=x2−1g(x) = x^2 - 1 ลงในช่องของ ff ทั้งก้อนพร้อมวงเล็บ ได้ 3(x2−1)+23(x^2 - 1) + 2 แล้วกระจาย 3x2−3+2=3x2−13x^2 - 3 + 2 = 3x^2 - 1

ข้อ 9 ผกผันเชิงเส้น

ระดับกลาง เฉพาะสายเพิ่มเติม

ให้ f(x)=4x−8f(x)=4x-8 บนจำนวนจริง หา f−1(x)f^{-1}(x)

คำใบ้ขั้นที่ 1

ตั้ง y เท่ากับสี่ x ลบแปด แล้วแก้หา x

คำใบ้ขั้นที่ 2

สลับชื่อ x กับ y หลังแยกตัวแปรได้แล้ว

ดูวิธีทำ

ตั้ง y=4x−8y = 4x - 8 ฟังก์ชันนี้คูณ 44 แล้วลบ 88 การย้อนจึงบวก 88 ก่อน ได้ y+8=4xy + 8 = 4x แล้วหารด้วย 44 ได้ x=y+84x = \dfrac{y + 8}{4} สลับชื่อตัวแปรได้ f−1(x)=x+84f^{-1}(x) = \dfrac{x + 8}{4} ตรวจ f−1(f(x))=(4x−8)+84=xf^{-1}(f(x)) = \dfrac{(4x - 8) + 8}{4} = x

ข้อ 10 เลือกโดเมนสำหรับผกผัน

ระดับยาก เฉพาะสายเพิ่มเติม

จำกัด f(x)=x2f(x)=x^2 ที่ x≤0x\le0 จงหาสูตรผกผันพร้อมโดเมนและเรนจ์

คำใบ้ขั้นที่ 1

เมื่อโดเมนเดิมไม่บวก ต้องเลือกรากด้านลบตอนย้อนกำลังสอง

คำใบ้ขั้นที่ 2

โดเมนของผกผันคือเรนจ์เดิม

ดูเฉลยและเกณฑ์ตรวจ

เรนจ์เดิมคือ [0,∞)[0,\infty) เมื่อแก้ y=x2y=x^2 ต้องเลือกรากลบเพราะโดเมนเดิมไม่บวก จึงได้ f−1(x)=−xf^{-1}(x)=-\sqrt x โดเมน [0,∞)[0,\infty) เรนจ์ (−∞,0](-\infty,0] เกณฑ์ตรวจคือรากลบ การสลับโดเมนเรนจ์ และตรวจที่ f(−3)=9f(-3)=9 แล้วผกผัน 99 คืน −3-3

ข้อ 11 เรนจ์ของฟังก์ชันกำลังสอง

ระดับกลาง เฉพาะสายเพิ่มเติม

เรนจ์ของ f(x)=x2−6x+11f(x)=x^2-6x+11 บนจำนวนจริงคือข้อใด

คำตอบ

คำใบ้ขั้นที่ 1

ทำกำลังสองสมบูรณ์ให้อยู่ในรูป (x−h)2+k(x-h)^2+k

คำใบ้ขั้นที่ 2

กำลังสองไม่ติดลบ ค่าน้อยที่สุดเกิดเมื่อวงเล็บเป็นศูนย์

ดูวิธีทำ

ทำกำลังสองสมบูรณ์ ครึ่งหนึ่งของ −6-6 คือ −3-3 จึงได้ f(x)=(x−3)2−9+11=(x−3)2+2f(x) = (x-3)^2 - 9 + 11 = (x-3)^2 + 2 ด้านจำกัด (x−3)2≥0(x-3)^2 \ge 0 จึงได้ f(x)≥2f(x) \ge 2 ด้านเกิดได้จริง ทุก y≥2y \ge 2 มี x=3+y−2x = 3 + \sqrt{y-2} ที่ให้ f(x)=yf(x) = y เรนจ์จึงเป็น [2,∞)[2,\infty)