מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/פונקצית חזקה
מתוך ויקיספר, אוסף ספרי הלימוד והמדריכים החופשי.
תוכן עניינים |
[עריכה] תבנית
y = Xn, כאשר n = הוא מספר טבעי.
דוגמאות :
- פונקציה ריבועית : y = x2
- פונקציה ממעלה שלישית : y = x3
- פונקציה קבועה - פונקציה ממעלת אפס : y = X0
- 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 :
, תבנית הפונקציה היא למעשה :
, 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,
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 :
- תחום הגדרה :
. - תחום שלילי וחיובי - חיובית לכל
. - תחומי עליה וירידה:
- עליה : X > 0
- ירידה : X < 0
[עריכה] פונקציה אי זוגית (n אי זוגי)
פונקצית שיקוף, כאשר : f( − x) = − f(x). תכונות :
- תחום הגדרה :
. - תחום שלילי וחיובי
- חיובי X > 0.
- שלילת : X < 0
- תחומי עליה וירידה - עולה לכל X.
[עריכה] תחום הגדרה
ניתן לזכור, שעבור פונקציה חזקה (זוגית ואי זוגית) תמיד :
.
[עריכה] חיתוך עם הצירים
- חיתוך עם ציר X : נציב y=0 ונפתור משוואה עם נעלם אחד
- 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 :
- פונקצית חזקה זוגית - חיובית לכל
. - פונקצית חזקה אי זוגית :
- חיובי X > 0.
- שלילת : X < 0
[עריכה] נקדת הקיצון
- גזירת הפונקציה. נגזרת של פונקצית חזקה : axn = naxn − 1
- מציאת ערכי X של הנקודות - השוואה לאפס (
). - 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 :
- נבצע גזירה. נגזרת של פונקצית חזקה : axn = naxn − 1
- נשוואה נגזרת לאפס.
- נפתור את המשוואה.
- 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 :
- פונקצית חזקה זוגית :
- עליה : X > 0
- ירידה : X < 0
- פונקצית חזקה אי זוגית - עולה לכל X.
[עריכה] אסיפטוטות
[עריכה] אסיפטוטה אנכית לציר X
- פישוט הפונקציה ככל הניתן (למניעת אפשרות לחור).
- בדיקת תחום הגדרה.
- אסימפטוטה אנכית היא כל אותן נקודות המופיעות בתחום ההגדרה.
[עריכה] אסיפטוטה אופקית
- מציאת ערך ה-X הגדול ביותר בפונקציה.
- 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.
- רשימת הערכים בהם :
.
.
- בדיקת נקודת חיתוך - הצבת הפתרונות y אסימפטוטת בפונקציה.
[עריכה] תיאור גרפי
הצבת כל הנתונים במקרא מסודרת ויצירת גרף.