מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/פונקצית חזקה

מתוך ויקיספר, אוסף ספרי הלימוד והמדריכים החופשי.

קפיצה אל: ניווט, חיפוש

תוכן עניינים

[עריכה] תבנית

y = Xn, כאשר n = הוא מספר טבעי.

דוגמאות :

  1. פונקציה ריבועית : y = x2
  2. פונקציה ממעלה שלישית : y = x3
  3. פונקציה קבועה - פונקציה ממעלת אפס : y = X0
  4. פונקציה ממעלה ראשונה

[עריכה] פונקציה רציונאלית כאשר n מספר שלם ושלילי

ישנם המתבלבלים והכוללים את הפונקציה מהצורה הזו : y = X n כפונקצית חזקה, אולם, אין הדברים כך. כאשר n הוא מספר שלילי, על פי כלל החזקה : a^{-1} = \frac{1}{a}\,, תבנית הפונקציה היא למעשה : y=X^{-n}=\frac{1}{X^{n}}, כלומר פונקציה רציונאלית (פונקצית שבר), עליה נדון בהמשך הספר.

[עריכה] פונקציה מורכבת

כאמור בפרק סוגים של פונקציות, מפונקצית חזקה, ניתן ליצור פונקציות נוספות ע"י הוספת מספרים לפונקציה באמצעות פעולות חשבון. כמו למשל, y = x5 + 2x, y=\frac{1}{9}x^7+2x^4-8 וכדומה.

[עריכה] תיאור הפונקציה

פונקציות החזקה הן למעשה, פונקציות זוגיות ואי זוגיות

[עריכה] פונקציה זוגית (n זוגי)

פונקצית שיקוף, כאשר : f( − x) = f(x). תכונות :

  1. תחום הגדרה : X\in\mathbb R.
  2. תחום שלילי וחיובי - חיובית לכל X\ne0.
  3. תחומי עליה וירידה:
    • עליה : X > 0
    • ירידה : X < 0

[עריכה] פונקציה אי זוגית (n אי זוגי)

פונקצית שיקוף, כאשר : f( − x) = − f(x). תכונות :

  1. תחום הגדרה : X\in\mathbb R.
  2. תחום שלילי וחיובי
  3. חיובי X > 0.
  4. שלילת : X < 0
  5. תחומי עליה וירידה - עולה לכל X.

[עריכה] תחום הגדרה

ניתן לזכור, שעבור פונקציה חזקה (זוגית ואי זוגית) תמיד : X\in\mathbb R.

[עריכה] חיתוך עם הצירים

  1. חיתוך עם ציר X : נציב y=0 ונפתור משוואה עם נעלם אחד
  2. חיתוך עם ציר Y : נציב x=0 ונפתור.

[עריכה] תחום שלילי וחיובי

פרק זה לוקה בחסר. אתם מוזמנים לתרום לוויקיספר ולהשלים אותו. ראו פירוט בדף השיחה.

ניתן לזכור שעבור :

  1. פונקצית חזקה זוגית - חיובית לכל X\ne0.
  2. פונקצית חזקה אי זוגית :
  3. חיובי X > 0.
  4. שלילת : X < 0

[עריכה] נקדת הקיצון

  1. גזירת הפונקציה. נגזרת של פונקצית חזקה : axn = naxn − 1
  2. מציאת ערכי X של הנקודות - השוואה לאפס (\ f'(x) = 0).
  3. מציאת ערכי Y של הנקודות- את ערכי ה-y נמצא על ידי הצבת ערכי ה-X במשוואה הפונקציה המקורית.

[עריכה] נקודות פיתול

השלבים למציאת נקודת פיתול זהים לשלבים של מציאת נקודת קיצון, כלומר :

  1. נבצע גזירה. נגזרת של פונקצית חזקה : axn = naxn − 1
  2. נשוואה נגזרת לאפס.
  3. נפתור את המשוואה.
  4. נגלה את סוג הנקודה באמצעות טבלה - בניגוד לנקודת קיצון (שיש עליה וירידה או להפך), עבור נקודת פיתול, הפונקציה "תעלה ותעלה" או "תרד ותרד".

[עריכה] תחומי עליה וירידה

על פי נקודות הקיצון נוכל לדעת את תחומי העליה והירידה. ניתן לזכור שעבור :

  1. פונקצית חזקה זוגית :
    • עליה : X > 0
    • ירידה : X < 0
  2. פונקצית חזקה אי זוגית - עולה לכל X.

[עריכה] אסיפטוטות

[עריכה] אסיפטוטה אנכית לציר X

  1. פישוט הפונקציה ככל הניתן (למניעת אפשרות לחור).
  2. בדיקת תחום הגדרה.
  3. אסימפטוטה אנכית היא כל אותן נקודות המופיעות בתחום ההגדרה.

[עריכה] אסיפטוטה אופקית

  1. מציאת ערך ה-X הגדול ביותר בפונקציה.
  2. שלושת המצבים :
    • y=0 (מתלכדת עם ציר ה-X בגרף)- כאשר מעריך החזקה הגבוה ביותר נמצא במכנה (מספר קטן חלקי מספר גדול שווה לכמו אפס).
    • אין אסימפטוטה המקבילה לציר X-כאשר מעריך החזקה הגבוה ביותר נמצא במונה. במקרה כזה המכנה הופך להיות לכמו אפס. חלוקה לאפס אינה חוקית, ולכן אין אסימפטוטה אופקית.
    • אסיפטוטה Y היא ערך מקדמי ה-X הגבוה - אם גם במונה וגם במכנה קיים איבר המכיל את x ברמה הגבוהה שנבחרה, הרי שאחרי הצמצום יישארו רק המקדמים של האיברים, ומנתם תהיה ערך האסימפטוטה האופקית.
  3. רשימת הערכים בהם :
    • \lim_{X \to \infty}.
    • \lim_{X \to -\infty}.
  4. בדיקת נקודת חיתוך - הצבת הפתרונות y אסימפטוטת בפונקציה.

[עריכה] תיאור גרפי

הצבת כל הנתונים במקרא מסודרת ויצירת גרף.