مسائل رياضيات

حل مسألة رياضية: دوال ودوال عكسية (مسألة رياضيات)

القيم لدالة f(x)f(x) معطاة أدناه:

x34X67f(x)1017263750\begin{array}{|c||c|c|c|c|c|} \hline x & 3 & 4 & X & 6 & 7 \\ \hline f(x) & 10 & 17 & 26 & 37 & 50 \\ \hline \end{array}

حساب f1(f1(50)×f1(10)+f1(26))f^{-1}\left(f^{-1}(50)\times f^{-1}(10)+f^{-1}(26)\right)، حيث الإجابة المتوقعة هي 5. ما هي قيمة المتغير المجهول XX؟

الحل:

لنقم بفحص العمليات التي تمر بها الدالة العكسية f1(x)f^{-1}(x) لفهم كيف يمكننا الوصول إلى الإجابة المطلوبة.

أولاً، لنحسب f1(50)f^{-1}(50)، حيث f(7)=50f(7) = 50، لذا f1(50)=7f^{-1}(50) = 7.

ثم، لنحسب f1(10)f^{-1}(10) و f1(26)f^{-1}(26). يتبين أن f(3)=10f(3) = 10، لذا f1(10)=3f^{-1}(10) = 3، وأيضاً f(4)=17f(4) = 17، لذا f1(17)=4f^{-1}(17) = 4، وأخيراً f(6)=37f(6) = 37، لذا f1(26)=6f^{-1}(26) = 6.

الآن، نستخدم هذه القيم في العملية المطلوبة:

f1(f1(50)×f1(10)+f1(26))=f1(7×3+6)=f1(27)f^{-1}\left(f^{-1}(50) \times f^{-1}(10) + f^{-1}(26)\right) = f^{-1}(7 \times 3 + 6) = f^{-1}(27)

حيث أن f(6)=37f(6) = 37، لذا f1(27)=6f^{-1}(27) = 6.

وبالتالي، يتبين أن القيمة المتوقعة f1(f1(50)×f1(10)+f1(26))f^{-1}\left(f^{-1}(50) \times f^{-1}(10) + f^{-1}(26)\right) هي 6 وليست 5 كما هو مذكور في السؤال.

وبالتالي، نعتبر أن الإجابة المقترحة 5 غير صحيحة. لكن يمكننا معرفة قيمة المتغير المجهول XX بمجرد مراعاة الجدول. إذا كانت f(6)=37f(6) = 37 و f(7)=50f(7) = 50، يمكننا استنتاج أن XX يكون بين 37 و 50.

المزيد من المعلومات

سأقوم بتقديم تفاصيل أكثر لحل المسألة وذلك باستخدام قوانين الدوال والعمليات الرياضية المختلفة.

المسألة تتعلق بدالة f(x)f(x) ودالتها العكسية f1(x)f^{-1}(x). نعلم أن:

  1. إذا كانت f(a)=bf(a) = b، فإن f1(b)=af^{-1}(b) = a والعكس صحيح.

  2. يمكن استخدام خاصية الدالة العكسية لإلغاء تأثير الدالة الأصلية.

لنبدأ بحساب قيم f1(50)f^{-1}(50)، حيث f(7)=50f(7) = 50، لذا f1(50)=7f^{-1}(50) = 7.

ثم نحسب قيم f1(10)f^{-1}(10) و f1(26)f^{-1}(26). يتبين أن f(3)=10f(3) = 10، لذا f1(10)=3f^{-1}(10) = 3، وأيضاً f(4)=17f(4) = 17، لذا f1(17)=4f^{-1}(17) = 4، وأخيرًا f(6)=37f(6) = 37، لذا f1(26)=6f^{-1}(26) = 6.

الآن، نستخدم هذه القيم في العملية المطلوبة:

f1(f1(50)×f1(10)+f1(26))=f1(7×3+6)=f1(27)f^{-1}\left(f^{-1}(50) \times f^{-1}(10) + f^{-1}(26)\right) = f^{-1}(7 \times 3 + 6) = f^{-1}(27)

حيث أن f(6)=37f(6) = 37، لذا f1(27)=6f^{-1}(27) = 6.

باستخدام هذه الخطوات، نصل إلى أن قيمة التعبير f1(f1(50)×f1(10)+f1(26))f^{-1}\left(f^{-1}(50) \times f^{-1}(10) + f^{-1}(26)\right) هي 6.

القوانين المستخدمة:

  1. خاصية الدالة العكسية في إلغاء تأثير الدالة الأصلية.
  2. استخدام القيم المعطاة في الجدول لحساب قيم الدوال وعكستها.

وفي الختام، يجدر بالذكر أن القيمة المتوقعة هي 6 وليست 5 كما ذكر في السؤال.