1. **بيان المسألة:**
لدينا الدوال:
$$f(x) = x^3 - 2x^2 + 1$$
$$g(x) = \sqrt{x} + \frac{2}{|x-1|^{-\frac{3}{2}}}$$
$$h(x) = \frac{1}{\sqrt{x^2 + 1}}$$
نريد حل السؤال الأول فقط حسب تعليمات الضيف.
2. **تحديد مجالات التعريف:**
- $D_f$: الدالة كثيرة حدود معرفة على $\mathbb{R}$، إذن $D_f = \mathbb{R}$.
- $D_g$:
- الجذر التربيعي $\sqrt{x}$ معرف فقط لـ $x \geq 0$.
- المقام $|x-1|^{-\frac{3}{2}} = \frac{1}{|x-1|^{\frac{3}{2}}}$، يجب أن لا يكون المقام صفرًا، أي $x \neq 1$.
إذن $D_g = [0, +\infty) \setminus \{1\}$.
- $D_h$: الجذر التربيعي في المقام $\sqrt{x^2 + 1}$ معرف لكل $x$ لأن $x^2 + 1 > 0$ دائمًا.
إذن $D_h = \mathbb{R}$.
3. **حساب القيم:**
- $f\left(-\frac{1}{2}\right) = \left(-\frac{1}{2}\right)^3 - 2\left(-\frac{1}{2}\right)^2 + 1$
$$= -\frac{1}{8} - 2 \times \frac{1}{4} + 1 = -\frac{1}{8} - \frac{1}{2} + 1$$
$$= -\frac{1}{8} - \frac{4}{8} + \frac{8}{8} = \frac{3}{8}$$
- $g(9) = \sqrt{9} + \frac{2}{|9-1|^{-\frac{3}{2}}} = 3 + \frac{2}{|8|^{-\frac{3}{2}}}$
$$= 3 + 2 \times |8|^{\frac{3}{2}} = 3 + 2 \times 8^{1.5} = 3 + 2 \times 8 \times \sqrt{8}$$
$$= 3 + 16 \times 2.8284 \approx 3 + 45.254 = 48.254$$
- $h(-2) = \frac{1}{\sqrt{(-2)^2 + 1}} = \frac{1}{\sqrt{4 + 1}} = \frac{1}{\sqrt{5}} = \frac{1}{2.236} \approx 0.447$.
4. **سوابق العدد 1 بالدالة $f$:**
نحل المعادلة $f(x) = 1$:
$$x^3 - 2x^2 + 1 = 1$$
$$x^3 - 2x^2 = 0$$
نخرج العامل المشترك:
$$x^2(x - 2) = 0$$
إذًا:
$$x^2 = 0 \Rightarrow x = 0$$
أو
$$x - 2 = 0 \Rightarrow x = 2$$
إذن سوابق العدد 1 هي $\{0, 2\}$.
5. **دراسة تغير الدالة $h$ على المجالين $]-\infty, 0]$ و $[0, +\infty[$:**
- الدالة $h(x) = \frac{1}{\sqrt{x^2 + 1}}$ موجبة دائمًا.
- نحسب المشتقة:
$$h'(x) = - \frac{1}{(x^2 + 1)^{3/2}} \times 2x = - \frac{2x}{(x^2 + 1)^{3/2}}$$
- على $]-\infty, 0]$، حيث $x \leq 0$، يكون $h'(x) \geq 0$ لأن البسط $-2x$ موجب (لأن $x$ سالب أو صفر) والمقام موجب دائمًا.
إذن $h$ متزايدة على $]-\infty, 0]$.
- على $[0, +\infty[$، حيث $x \geq 0$، يكون $h'(x) \leq 0$ لأن البسط $-2x$ سالب أو صفر.
إذن $h$ متناقصة على $[0, +\infty[$.
6. **جدول التغيرات للدالة $h$:**
$$\begin{array}{c|ccc}
x & -\infty & 0 & +\infty \\
\hline
h'(x) & + & 0 & - \\
h(x) & \nearrow & 1 & \searrow \\
\end{array}$$
7. **دراسة شفعية الدوال $f, g, h$:**
- $f(x) = x^3 - 2x^2 + 1$ تحتوي على حدود ذات أسس فردية (الحد $x^3$) لذا ليست زوجية ولا فردية.
- $g(x)$ غير معرفة على كامل $\mathbb{R}$ ولا تحقق شرط الشفعية أو الفردية بسبب وجود الجذر والمقام.
- $h(x) = \frac{1}{\sqrt{x^2 + 1}}$ حيث:
$$h(-x) = \frac{1}{\sqrt{(-x)^2 + 1}} = \frac{1}{\sqrt{x^2 + 1}} = h(x)$$
إذن $h$ دالة زوجية.
**النتائج النهائية:**
- $D_f = \mathbb{R}$
- $D_g = [0, +\infty) \setminus \{1\}$
- $D_h = \mathbb{R}$
- $f\left(-\frac{1}{2}\right) = \frac{3}{8}$
- $g(9) \approx 48.254$
- $h(-2) \approx 0.447$
- سوابق العدد 1 في $f$ هي $\{0, 2\}$
- $h$ متزايدة على $]-\infty, 0]$ ومتناقصة على $[0, +\infty[$
- $h$ دالة زوجية، $f$ ليست زوجية ولا فردية، و$g$ لا تحقق الشفعية أو الفردية.
Function Analysis 6E0874
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.