נגזרת של e – כולל מכפלה ומנה
נגזרת של e היא הכלי המרכזי בחקירת פונקציית e בשאלון 472: גוזרים את החזקה ומעתיקים את ה־e. בעמוד: הכלל (ef(x))' = f'(x)·ef(x), ארבעה שלבים ושמונה נגזרות פתורות מהקורס – כולל נגזרת מכפלה ומנה עם הוצאת גורם משותף.
רוצים לראות סרטונים בנושא? היכנסו לקורס חקירת פונקציית e המלא – שיעורים מוקלטים, דפי הסבר ותרגילים פתורים לבגרות 472.
בעמוד הזה:
- הכלל
- איך גוזרים – 4 שלבים
- דוגמאות בסיסיות
- נגזרת של סכום
- נגזרת מכפלה עם e
- נגזרת מנה עם e
- טעויות נפוצות
נגזרת של e
(ex)' = ex
(emx)' = m·emx
(ef(x))' = f'(x)·ef(x)
גוזרים את החזקה, שמים את הנגזרת שלה לפני ה־e, ואת ה־e עם החזקה מעתיקים כמו שהוא.
הכלל: גוזרים את החזקה ומעתיקים את ה־e
הנגזרת הכי קלה: (ex)' = ex – הפונקציה והנגזרת אותו דבר. כשבחזקה יש ביטוי אחר, הנגזרת של החזקה עוברת לפני ה־e, וה־e עם החזקה תמיד נשאר. מספר שכופל את ה־e נשאר.
כשיש x בשני הביטויים (למשל x·ex) גוזרים לפי נוסחת המכפלה או המנה (מהנוסחאון):
[f·g]' = f'·g + f·g'
[fg]' = f'·g − f·g'g²
איך גוזרים פונקציה עם e – 4 שלבים
- מה יש בפונקציה? e לבד, מספר כפול e, סכום, מכפלה (x בשני הביטויים) או מנה.
- גוזרים את החזקה: הנגזרת שלה עוברת לפני ה־e, ומעתיקים את ה־e עם החזקה.
- מכפלה / מנה: מסמנים מי f ומי g ועובדים לפי הנוסחה.
- מסדרים: מוציאים גורם משותף e בחזקה – זה חשוב כשנחפש נקודות קיצון.
דוגמאות פתורות בסיסיות
גזרו: f(x) = ex , f(x) = e2x , f(x) = 3e2x
פתרון שלב אחר שלב
הנגזרת של החזקה x היא 1, ומעתיקים את ex:
(ex)' = 1·ex = ex
הנגזרת של החזקה 2x היא 2:
(e2x)' = 2·e2x
ה־3 נשאר, וגוזרים את e2x:
(3e2x)' = 3·2·e2x = 6e2x
תשובה: ex ; 2e2x ; 6e2x
גזרו: f(x) = e−2x
פתרון שלב אחר שלב
הנגזרת של החזקה −2x היא −2:
f'(x) = −2e−2x
תשובה: f'(x) = −2e−2x
נגזרת של סכום
גזרו: f(x) = ex² + e−x²
פתרון שלב אחר שלב
לפי (ef(x))' = f'(x)·ef(x): הנגזרת של x² היא 2x, והנגזרת של −x² היא −2x:
f'(x) = 2x·ex² + (−2x)·e−x²
תשובה: f'(x) = 2xex² − 2xe−x²
נגזרת מכפלה עם e
גזרו: f(x) = x·ex
פתרון שלב אחר שלב
יש x בשני הביטויים – נגזרת מכפלה, עם f = x , g = ex:
f'(x) = 1·ex + x·ex
גורם משותף ex:
f'(x) = ex(1 + x)
תשובה: f'(x) = ex(1 + x)
גזרו: f(x) = (x + 2)e2x
פתרון שלב אחר שלב
נגזרת מכפלה, עם f = x + 2 , g = e2x:
f'(x) = 1·e2x + (x + 2)·2e2x
גורם משותף e2x:
= e2x[1 + (x + 2)·2]
פותחים סוגריים: (x + 2)·2 = 2x + 4:
= e2x(1 + 2x + 4)
= e2x(5 + 2x)
תשובה: f'(x) = e2x(5 + 2x)
נגזרת מנה עם e
גזרו: f(x) = e2x + 4ex
פתרון שלב אחר שלב
נגזרת מנה, עם f = e2x + 4 , g = ex:
f'(x) =
2e2x·ex − (e2x + 4)ex(ex)²
במכנה (ex)² = e2x, ובמונה גורם משותף ex:
= ex[2e2x − (e2x + 4)]e2x
פותחים את הסוגריים המרובעים:
= ex(2e2x − e2x − 4)e2x
= ex(e2x − 4)e2x
תשובה: f'(x) = ex(e2x − 4)e2x
אפשר גם לצמצם ב־ex (e2x = ex·ex) ולקבל e2x − 4ex – זו אותה נגזרת.
הנגזרת של eg(x) כשנתון רק סרטוט של g – בעמוד הרכבה: e בחזקת g(x).
טעויות נפוצות
- להוריד את החזקה למטה כמו בפולינום: (e2x)' הוא 2e2x ולא 2x·e2x−1.
- לשנות את החזקה: ה־e עם החזקה נשאר בדיוק כמו שהוא.
- לגזור x·ex כ־1·ex: כשיש x בשני הביטויים – נגזרת מכפלה.
- לא להוציא גורם משותף: אחרי מכפלה או מנה מוציאים e בחזקה, וכך קל להשוות ל־0.
שאלות נפוצות
מה הנגזרת של e בחזקת x?
הנגזרת של ex היא ex – הפונקציה והנגזרת אותו דבר.
איך גוזרים e בחזקת ביטוי?
גוזרים את החזקה, שמים את הנגזרת שלה לפני ה־e, ומעתיקים את ה־e עם החזקה: (ef(x))' = f'(x)·ef(x). למשל (e2x)' = 2e2x.
מה הנגזרת של x כפול e בחזקת x?
נגזרת מכפלה: 1·ex + x·ex = ex(1 + x).
רוצים לראות סרטונים בנושא? היכנסו לקורס חקירת פונקציית e המלא – שיעורים מוקלטים, דפי הסבר ותרגילים פתורים לבגרות 472.
עוד באתר
- משוואת משיק לפונקציית e
- נקודות קיצון בפונקציית e
- אינטגרל של e
- סיכום ונוסחאות – חקירת פונקציית e
- עוד דוגמאות פתורות – חקירת פונקציית e
- שאלות בגרות 472 לפי נושא – חקירת פונקציית e
- בגרות 472 – כל הנושאים
→ הקודם: אסימפטוטה אופקית בפונקציית e | הבא: משוואת משיק לפונקציית e ←
