מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/פונקציה ריבועית: הבדלים בין גרסאות בדף
אין תקציר עריכה |
|||
שורה 1: | שורה 1: | ||
{| class="wikitable" |
|||
==רענון== |
|||
!פונקציה ריבועית או פרבולה. |
|||
בשאלון 005 חקרנו משוואה ריבועית. נזכיר כי משוואה ריבועית היא משוואה ממעלה שנייה שצורתה הכללית היא : <math>y=ax^2+bx+c</math>, המייצגת פרבולה. אולם, גילנו גם כי נוסחת יכולה להציג משוואה לינארית, ולכן, במהלך חקירתנו בדקנו שני תנאים : |
|||
|- |
|||
# '''כאשר הנוסחא מציגה פרבולה - ''' מקדם ה-<math>X^2</math> שונה מאפס (<math>a\ne0</math>). |
|||
| |
|||
# '''כאשר הנוסחא מייצגת [[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/הנגזרת של פונקציה|פונקציה]] [[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/פונקציה ישרה|ישרה/פונקציה ממעלה ראשונה]] -''' כיוון שהפונקציה ממעלה ראשונה (אין מספרים בריבוע) : <math>a=0</math>. |
|||
לאחר מכן, חקרנו כל אחת מ[[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/הנגזרת של פונקציה|הפונקציות]] בנפרד והסקנו מסקנות עבור המשוואה הריבועית.<br /> |
|||
בניגוד לפרק בו חקרנו '''משוואה''' ריבועית, בפרק זה נחקור '''רק פונקציה''' ריבועית, ולכן, התנאי הבסיסי שלנו הוא ש<math>a\ne0</math>. |
|||
{| border="1" cellspacing="0" cellpadding="2" |
|||
==תיאור הפונקציה== |
|||
|- |
|||
! |
|||
תבנית |
|||
|colspan="2"| |
|||
[[קובץ:Parabola.svg|left|thumb|100px| |
[[קובץ:Parabola.svg|left|thumb|100px| |
||
<math>y=ax^2+bx+c</math> |
<math>y=ax^2+bx+c</math> |
||
<math>a\ne0</math>]] |
<math>a\ne0</math>]] |
||
כאמור, פונקציה ריבועית, היא פונקציה שמקורה ממשואה ריבועית. 3 מרכיבים בולטים בה : |
|||
<math>y=ax^2+bx+c</math> |
|||
# קודקוד הפרבולה/מוקד. |
|||
# ישר הסימטריה של הפרבולה/ישר מנחה - זהו ישרה היוצא מקודקוד הפרבולה. |
|||
הפונקציה מורכבת משלושה משתנים: |
|||
# '''קודקוד''' או '''מוקד''' ([[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/נקודות קיצון מקומיות|נקודת הקיצון]]). |
|||
# '''ישר הסימטריה''' או '''ישר מנחה''' - הישר המקביל לציר y ועובר דרך קודקוד הפרבולה כך שהוא מחלק את הפונקציה לשני חלקים שווים. |
|||
# שני ענפים סימטריים - יוצאים כל אחד מקודקוד הפרבולה וסימטרים לישר הסימטריה של הפרבולה. |
# שני ענפים סימטריים - יוצאים כל אחד מקודקוד הפרבולה וסימטרים לישר הסימטריה של הפרבולה. |
||
<gallery> |
|||
==תנאים== |
|||
Parabolas.JPG|ככל שערך המוחלט של המקדם <math>a</math> גדול יותר, כך הפרבולה צרה יותר |
|||
# <math>a\ne 0</math> - בכדי שפונקציה ריבועית תהיה פונקציה ריבועית, חייב להיות מספר בריבוע. |
|||
Parabolas + c.JPG| ערך C מבטא את נקודת החיתוך עם ציר y. ככל חיובי שערכו חיובי כך הפרבולה עולה במעלה ציר y ולהפך. ככל שערך ה-C שלילי יותר, כך הפרבולה יורדת בתחתית ציר y. |
|||
Function x^2-bx.svg|'''כאשר b שלילי –''' הפרבולה זזה לכיוון ימין |
|||
Function x^2+bx.svg|'''כאשר b חיובי – ''' הפרבולה זזה לכיוון שמאל. |
|||
</gallery> |
|||
|- |
|||
! |
|||
[[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/תחום הגדרה|תחום הגדרה]] ותנאים מקדמים |
|||
|colspan="2"| |
|||
<math>a\ne0</math> <small>כנלמד בפרק [[חקירת פונקציה ריבועית]], פונקציה ממעלה שנייה יכולה להיות תחפושת ל[[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/פונקציה ישרה|פונקציה לינארית]] ולכן כדי חייבים לבדוק את מקדם <math>a</math>.</small> |
|||
הפונקציה הריבועית, כמו כל [[פולינום]], מוגדרת לכל <math>x</math>. |
|||
==[[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/תחום הגדרה|תחום הגדרה]]== |
|||
פונקציה ריבועית, כמו כל פולינום, מוגדרת לכל x. |
|||
|- |
|||
==[[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/נקודות חיתוך|נקודות חיתוך עם הצירים]]== |
|||
!rowspan="4"|[[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/נקודות חיתוך עם הצירים|חיתוך עם הצירים]] |
|||
===מציאת נקודת חיתוך עם ציר X=== |
|||
|rowspan="2"|חיתוך עם ציר <math>x</math> |
|||
# בדיקה סוג הפרבולה ישרה (a>0) או הפוכה (a<0). |
|||
|- |
|||
# הצבה y=0. |
|||
| |
|||
# מציאת ערכי X עבורם y=0 באמצעות טכניקות שונות כגון: טרינום, פירוק לגורמים ועוד. |
|||
# בדיקה סוג הפרבולה ישרה (a>0) או הפוכה (a<0). נניח הפרבולה היא <math>y=X^2+6X+9</math> היא פרבולה ישרה מפני שהמקדם של <math>X^2</math> הוא חיובי (אחד) ולכן a>0. |
|||
# הצבה y=0 בפונקציה <math>0=X^2+6X+9</math> |
|||
# מציאת ערכי X עבורם y=0 באמצעות [[פעולות פישוט שונות לפתירת משוואה ממעלה שנייה]] כגון: טרינום, פירוק לגורמים ועוד.במקרה שלנו נעזר בנוסחאת הכפל המקוצר <math>(x+3)^2=0</math> ונקבל <math>x=-3</math>. |
|||
#שרטוט ציר וסימון נקודות חיתוך. |
#שרטוט ציר וסימון נקודות חיתוך. |
||
# ציור הפרבולה ע"פ סוגה - ישרה (צורה: "מחייכת") או הפוכה (צורה: "עצובה"). |
# ציור הפרבולה ע"פ סוגה - ישרה (צורה: "מחייכת") או הפוכה (צורה: "עצובה"). |
||
לפנינו הפרבולה : <math>y=X^2+6X+9</math>. |
|||
|- |
|||
===מציאת נקודת חיתוך עם ציר Y=== |
|||
|'''איזה סוג של נקודות חיתוך''' |
|||
# הצבה X=0. |
|||
|colspan="2"| |
|||
# פתירת המשוואה - קיימים 2 מצבים : |
|||
#* חיתוך עם ציר Y - פתרון יחיד. |
|||
#* אין חיתוך עם ציר Y - משוואה לא הגיונית, כמו למשל 0=2. |
|||
===ההבדל בין חקירת משוואה ממעלה שנייה לפרבולה - שלושת המצבים=== |
|||
[[קובץ:Quadratic equation discriminant.png|left|thumb|100px|דוגמא לשלושת המצבים]] |
[[קובץ:Quadratic equation discriminant.png|left|thumb|100px|דוגמא לשלושת המצבים]] |
||
בנושא חקירת משוואה ממעלה שנייה הועלה נושא "שלושת המצבים של המשוואה", כזכור שלושת המצבים הם : |
בנושא חקירת משוואה ממעלה שנייה הועלה נושא "שלושת המצבים של המשוואה", כזכור שלושת המצבים הם : |
||
שורה 47: | שורה 59: | ||
====דוגמא==== |
====דוגמא==== |
||
לפנינו הפרבולה : <math>y=X^2+6X+9</math>. |
|||
בכדי '''למצוא את נקודות החיתוך''' עם ציר ה-X נשווה אותה לאפס. השלבים : |
|||
* הפונקציה : <math>y=X^2+6X+9</math> |
|||
* פונקצית ציר איקס : <math>y=0</math> |
|||
*נשווה בין הפונקציות : <math>X^2+6X+9=0</math> |
|||
*נעזר בנוסחאת הכפל המקוצר <math>(x+3)^2=0</math> |
|||
*נפתור : <math>x=-3</math> |
|||
בכדי לגלות '''איזה סוג של נקודות חיתוך''' יש לה עם ציר ה-X, נעזר בדלתא. השלבים : |
בכדי לגלות '''איזה סוג של נקודות חיתוך''' יש לה עם ציר ה-X, נעזר בדלתא. השלבים : |
||
שורה 62: | שורה 66: | ||
* נצמצם : <math>\Delta = 36-36 = 0</math> |
* נצמצם : <math>\Delta = 36-36 = 0</math> |
||
* המצב : <math>\ \Delta=0</math>, כלומר לפונקציה <math>y=X^2+6X+9</math> יש נקודת חיתוך אחת עם ציר ה-X. נקודה זו מצאנו בדרך של השוואה. |
* המצב : <math>\ \Delta=0</math>, כלומר לפונקציה <math>y=X^2+6X+9</math> יש נקודת חיתוך אחת עם ציר ה-X. נקודה זו מצאנו בדרך של השוואה. |
||
|- |
|||
!חיתוך עם ציר <math>y</math> |
|||
|colspan="2"| |
|||
# הצבה X=0. |
|||
==[[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/תחום שלילי וחיובי|תחום שלילי וחיובי]]== |
|||
# פתירת המשוואה - קיימים 2 מצבים : |
|||
#* חיתוך עם ציר Y - פתרון יחיד. |
|||
#* אין חיתוך עם ציר Y - משוואה לא הגיונית, כמו למשל 0=2. |
|||
|- |
|||
![[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/תחום שלילי וחיובי|תחום שלילי וחיובי]] |
|||
|colspan="2"| |
|||
[[קובץ:תמונה ובה סימון מעל ציר X ומתחת לציר|left|thumb|60px|כיתוב תמונה]] |
[[קובץ:תמונה ובה סימון מעל ציר X ומתחת לציר|left|thumb|60px|כיתוב תמונה]] |
||
# רשימת אי שיוויון על פי הדרישה : |
# רשימת אי שיוויון על פי הדרישה : |
||
שורה 73: | שורה 86: | ||
#* '''מעל ציר X -''' [[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/מושגי יסוד|תחום]] חיובי. |
#* '''מעל ציר X -''' [[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/מושגי יסוד|תחום]] חיובי. |
||
#* '''מתחת ציר X -''' [[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/מושגי יסוד|תחום]] שלילי. |
#* '''מתחת ציר X -''' [[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/מושגי יסוד|תחום]] שלילי. |
||
|- |
|||
![[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/נקודות קיצון מקומיות|נקדת הקיצון]] |
|||
===סימונים=== |
|||
|colspan="2"| |
|||
נזכיר כיצד מסמנים [[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/מושגי יסוד|תחום]].<br /> |
|||
'''ההתבנית המשותפת :''' {X|התחום}.<br /> |
|||
'''סוגי סוגרים :''' |
|||
# () - לא כולל המספרים הרשומים (כלומר : >או<). |
|||
# [] - כולל המספרים הרשומים (כלומר : <math>\ge</math> או <math>\le</math>) |
|||
# [)/(] - שילוב של שני הסוגרים ע"פ כולל או לא כולל. |
|||
==[[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/נקודות קיצון מקומיות|נקודת הקיצון]]/קודקוד הפרבולה/מוקד== |
|||
===דרך א'=== |
===דרך א'=== |
||
כאשר הפרבולה היא מצורה <math>y=(x\pm b)^{2}+c </math> קודקוד הפרבולה <math>(x_c, c)</math> |
|||
====ערך הנקודה==== |
====ערך הנקודה==== |
||
שיעור X של קודקוד הפרבולה : <math>X=\frac{-b}{2a}</math>. |
שיעור X של קודקוד הפרבולה : <math>X=\frac{-b}{2a}</math>.או הצבת y במוואת הפונקציה |
||
<br /><br /> |
<br /><br /> |
||
שיעור Y של קודקוד הפרבולה : <math>Y=c-\frac{b^2}{4a}</math> |
שיעור Y של קודקוד הפרבולה : <math>Y=c-\frac{b^2}{4a}</math> או הצבת x במוואת הפונקציה |
||
קודקוד הפרבולה <math>(x_c, c)</math> |
|||
====סוג נקודת תחת==== |
====סוג נקודת תחת==== |
||
שורה 99: | שורה 108: | ||
# סימון על גרף מיקום. |
# סימון על גרף מיקום. |
||
# סימון מקסימום מינמום על הגרף. |
# סימון מקסימום מינמום על הגרף. |
||
|- |
|||
![[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/נקודות פיתול|נקודות פיתול]] |
|||
|colspan="2"| אין |
|||
|- |
|||
![[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/תחומי עלייה וירידה|פונקציה עולה או יורדת]] |
|||
|colspan="2"| |
|||
כדי למצוא נקודות עליה וירידה יש למצוא את קודקוד הפרבולה |
|||
==[[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/נקודות פיתול|נקודות פיתול]]== |
|||
לפונקציה ממעלה שנייה אין נקודות פיתול. |
|||
==[[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/תחומי עלייה וירידה|תחומי עלייה וירידה]]== |
|||
שתי דרכים : |
שתי דרכים : |
||
# ע"פ העין - שרטוט וציור נקודות קיצון. |
# ע"פ העין - שרטוט וציור נקודות קיצון. |
||
שורה 110: | שורה 122: | ||
#* פרבולה הפוכה - יורדת כאשר <math>X>\frac{-b}{2a}</math> ועולה כאשר <math>X<\frac{-b}{2a}</math>. |
#* פרבולה הפוכה - יורדת כאשר <math>X>\frac{-b}{2a}</math> ועולה כאשר <math>X<\frac{-b}{2a}</math>. |
||
|- |
|||
==[[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/אסיפטוטות|אסיפטוטות]]== |
|||
![[מתמטיקה תיכונית/חשבון דיפרנציאלי/אסימפטוטות|אסימפטוטות]] |
|||
אין. |
|||
|colspan="2"|אין |
|||
|- |
|||
==תיאור גרפי== |
|||
|} |
|||
===ככל שערך המוחלט של המקדם גדול יותר, הפרבולה צרה יותר=== |
|||
|} |
|||
[[קובץ:Parabolas.JPG|מרכז|thumb|250px|ככל שערך המוחלט של המקדם גדול יותר, כך הפרבולה צרה יותר.]] |
|||
===פרבולה + c=== |
|||
[[קובץ:Parabolas + c.JPG|מרכז|thumb|250px| |
|||
# כאשר K חיובי הפרבולה עולה – מעלה את ערך Y. |
|||
# כאשר K שלילי הפרבולה יורדת – מוריד את ערך Y.]] |
|||
===פרבולה בעלות נעלם ממעלה ראשונה=== |
|||
פרבולות בעלות נעלם ממעלה ראשונה. ישנם שני סוגים אפשריים: |
|||
# פרבולות שמבוטאות באמצעות כפל מקוצר, כלומר,<math>y=(ax\pm b)</math> |
|||
# פרבולות מהצורה : <math>ax^2+bx</math> |
|||
<gallery> |
|||
תמונה:Function x^2-(1 to 4)x.jpg|'''כאשר b שלילי –''' הפרבולה זזה לכיוון ימין |
|||
תמונה:Function x^2+(1 to 4)x.jpg|'''כאשר b חיובי – ''' הפרבולה זזה לכיוון שמאל. |
|||
</gallery> |
|||
===פרבולה <math>y=(x-p)^2+k</math>=== |
|||
* נקודת המינמום (p, k) |
|||
* K מעלה ומוריד את הפרבולה. |
|||
* p מזיז את הפרבולה ימין ושמאלה. |
|||
[[קטגוריה : |
[[קטגוריה : חשבון דיפרנציאלי לתיכון]] |
גרסה מ־23:04, 12 ביולי 2015
פונקציה ריבועית או פרבולה. | ||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|