آزمایشگاه آزاد؛ بدون نیاز به ورود
خط قاطع و مماس؛ مشتق شیب لحظهای رو چطور پیدا میکنه؟
اگر نقطهی دوم رو به نقطهی اول نزدیک کنی، خط قاطع چهقدر شبیه خط مماس میشه؟ فاصله رو کم کن و اختلاف شیبها رو در چند تابع ببین.
آزمایش رو شروع کناز تنظیمات شروع، اجرای آزمایش رو بزن. نقطهی P جای تماس مماسه و Q نقطهی دومه؛ فاصلهی افقی Q تا P رو کم کن و شیب دو خط و نمودار رو مقایسه کن.
آزمایشگاه در حال آماده شدنه…
حالا خودت امتحان کن
هر بار فقط یک چیز رو تغییر بده تا اثرش رو ببینی. قبل از اجرا، نتیجه رو حدس بزن.
Q رو به P نزدیک کن
تابع مربع، نقطهی ۱ و فاصلهی افقی ۱ رو انتخاب کن. یکبار اجرا کن؛ بعد فاصله رو به ۰٫۱ کم کن و دوباره شیب خط قاطع و مماس رو ببین.
حدست چیه؟ وقتی فاصلهی افقی ده برابر کوچکتر میشه، شیب خط قاطع به کدوم شیب نزدیک میشه؟
توضیح نتیجه رو ببین
برای تابع مربع در نقطهی ۱، شیب مماس ۲ میمونه. با فاصلهی ۱، شیب قاطع ۳ و اختلاف دو شیب ۱ه؛ با فاصلهی ۰٫۱، شیب قاطع ۲٫۱ و اختلاف حدود ۰٫۱ میشه. هرچه Q نزدیکتر باشه، خط قاطع به مماس نزدیکتر میشه.
تابع رو عوض کن، شیب رو مقایسه کن
نقطه رو روی ۱ و فاصله رو روی ۰٫۵ نگه دار. تابع مربع رو اجرا کن، بعد فقط تابع رو به مکعب تغییر بده و شیب خطها رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ در یک نقطه و با فاصلهی برابر، شیب مماس برای دو تابع حتماً یکیه؟
توضیح نتیجه رو ببین
برای تابع مربع در نقطهی ۱، شیب قاطع ۲٫۵ و شیب مماس ۲ه. برای تابع مکعب در همان نقطه و فاصله، شیبها حدود ۱٫۵۸ و ۱ هستن. مشتق به شکل تابع هم بستگی داره، نه فقط به جای نقطه و فاصله.
مماس سینوس در دو نقطه
تابع سینوس و فاصلهی ۰٫۵ رو ثابت نگه دار. یکبار جای نقطه رو صفر بذار و اجرا کن؛ بعد جای نقطه رو به ۱ تغییر بده و شیب مماس و قاطع رو مقایسه کن.
حدست چیه؟ با جابهجایی نقطه روی نمودار سینوس، شیب مماس ثابت میمونه یا تغییر میکنه؟
توضیح نتیجه رو ببین
در نقطهی صفر، شیب مماس ۱ و شیب قاطع حدود ۰٫۹۶ه. در نقطهی ۱ رادیان، شیب مماس حدود ۰٫۵۴ و شیب قاطع حدود ۰٫۳۱ میشه. هم شیب لحظهای با جای نقطه تغییر میکنه و هم فاصلهی محدود باعث میشه شیب قاطع دقیقاً برابر شیب مماس نباشه.
پشت این حرکت چه خبره؟
خط قاطع شیب بین دو نقطه رو میده
m_secant = (f(a + h) - f(a)) / h
خط قاطع از دو نقطهی روی نمودار میگذره: P با مختصات a و f(a)، و Q در فاصلهی افقی h. شیبش تغییر مقدار تابع بین P و Q تقسیم بر فاصلهی افقیه؛ یعنی آهنگ تغییر متوسط در آن بازه.
خط مماس شیب همان لحظه رو نشان میده
m_tangent = f'(a)
خط مماس در نقطهی P به نمودار میچسبه و شیبش مشتق تابع در همان نقطهست. وقتی h رو به صفر نزدیک میکنیم، Q به P نزدیک میشه و شیب قاطع به شیب مماس میل میکنه. فاصلهی صفر در کنترل وجود نداره؛ میتونی نزدیکترین فاصلهی مجاز رو انتخاب کنی و روند رو ببینی.
سه تابع، سه رفتار متفاوت
میتونی تابع مربع، تابع مکعبِ تقسیمشده بر ۳ یا سینوس رو انتخاب کنی. شیب مماس هرکدوم با جای نقطه فرق میکنه. تابع سینوس در این شبیهسازی با رادیان محاسبه میشه، نه درجه؛ شیب مماسش هم کسینوس همان نقطهست.
سؤالت رو بپرس، جوابش رو هم ببین
وقتی توی چت دربارهٔ یک مفهوم درس میخونی، دستیار هوش مصنوعی میتونه شبیهسازی مرتبط رو کنار توضیحش نشون بده. پارامترها رو تغییر میدی و با کمک توضیح بعدی، نتیجه رو بهتر میفهمی.
شروع یادگیری با چتبرای ادامه در چت، وارد مسیر شروع و ورود میشی. نتیجهٔ این آزمایش به چت منتقل نمیشه.
نمونهٔ نمایشی از آموزش در چت
چرا شیب قاطع با نزدیک شدن Q به P به شیب مماس میرسه؟
شیب قاطع تغییر تابع را در یک فاصلهی محدود حساب میکنه؛ شیب مماس تغییر تابع درست در یک نقطه رو توصیف میکنه. هرچه فاصلهی افقی کمتر بشه، دو نقطه به هم نزدیکتر میشن و شیب بینشون به شیب همان نقطه نزدیک میشه. آزمایش اول رو با فاصلههای ۱ و ۰٫۱ اجرا کن و اختلاف دو شیب رو مقایسه کن.
سؤالهای رایج
شیب خط قاطع چطور حساب میشه؟
تغییر مقدار تابع از نقطهی P تا Q رو بر فاصلهی افقی Q تا P تقسیم میکنیم. در این ویجت فاصله همون کنترل h است و Q به اندازهی h سمت راست P قرار میگیره.
مشتق چه ربطی به خط مماس داره؟
مشتق در یک نقطه، شیب خط مماس به نمودار در همان نقطهست. میتونی فاصلهی Q تا P رو کم کنی و ببینی شیب خط قاطع به این مقدار نزدیک میشه.
آیا میتونم فاصلهی Q و P رو صفر بذارم؟
نه؛ فاصلهی کنترل از ۰٫۰۵ شروع میشه و اگر صفر باشه، دو نقطه یکی میشن و خط قاطع تعریف نمیشه. شبیهسازی نزدیک شدن شیب قاطع به مماس رو با فاصلههای مثبت نشان میده.
زاویهی تابع سینوس با درجه حساب میشه؟
نه؛ تابع سینوس در این مدل با رادیان حساب میشه. برای نمونه، در نقطهی صفر شیب مماس سینوس ۱ است و در نقطهی ۱ رادیان حدود ۰٫۵۴ میشود.
برای دیدن خط قاطع و مماس باید وارد حساب بشم؟
نه؛ میتونی تابع، نقطه و فاصله رو همینجا تغییر بدی و نمودار و شیبها رو ببینی. این آزمایشها به چت فرستاده نمیشن.