سؤال 4: 4) أوجد طول دورة الدالة $y = \frac{1}{2} \tan \theta$ . ثم مثل هذه الدالة بيانياً.
الإجابة: س4: طول الدورة: $180^\circ$ التمثيل: منحنى $y = \tan \theta$ مضغوط رأسياً للنصف خطوط التقارب: $\theta = 90^\circ + 180^\circ n$ التقاطع: $\theta = 180^\circ n$
خطوات الحل:
- **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - الدالة: $y = \frac{1}{2} \tan \theta$ - نعلم أن الدالة الأساسية هي $y = \tan \theta$.
- **الخطوة 2 (مفهوم طول الدورة):** طول الدورة للدالة المثلثية هو أصغر قيمة موجبة للزاوية $\theta$ بحيث تتكرر قيم الدالة. للدالة $\tan \theta$، تتكرر قيمها كلما زادت $\theta$ بمقدار $180^\circ$ (أو $\pi$ راديان). هذا لأن $\tan(\theta + 180^\circ) = \tan \theta$.
- **الخطوة 3 (تأثير المعامل على الدورة):** المعامل $\frac{1}{2}$ في الدالة $y = \frac{1}{2} \tan \theta$ هو معامل مضاعف يؤثر على سعة التذبذب (الارتفاع) للمنحنى، لكنه **لا يؤثر على طول الدورة**. طول الدورة يظل كما هو للدالة الأساسية $\tan \theta$.
- **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن، طول دورة الدالة $y = \frac{1}{2} \tan \theta$ هو: **$180^\circ$**.
- **الخطوة 5 (التمثيل البياني):** لتمثيل الدالة $y = \frac{1}{2} \tan \theta$ بيانياً: 1. نبدأ بمنحنى الدالة الأساسية $y = \tan \theta$. 2. المعامل $\frac{1}{2}$ يعني أننا **نضغط المنحنى رأسياً** إلى النصف. فبدلاً من أن تكون قيم $y$ كبيرة (تتجه إلى اللانهاية) بسرعة، تصبح أصغر بمقدار النصف. 3. **خطوط التقارب** (الخطوط التي يقترب منها المنحنى لكن لا يلمسها) تبقى كما هي عند $\theta = 90^\circ + 180^\circ n$، حيث $n$ عدد صحيح. 4. **نقاط التقاطع** مع محور $\theta$ (عندما $y=0$) تحدث عندما $\tan \theta = 0$، أي عند $\theta = 180^\circ n$، حيث $n$ عدد صحيح. عند هذه النقاط، $y = \frac{1}{2} \times 0 = 0$، لذا تبقى نقاط التقاطع في نفس المواضع.