
📋 סיכום ונוסחאותחקירת פונקציות – פולינום ומנה, זוגיות, הזזות, הנגזרת והנגזרת השנייה
5 יחידות · שאלון 571 · כל הנוסחאות של הקורס במקום אחד · אפשר להדפיס לפני מבחן
1. שיפוע ומשוואת משיק
📐 כללי גזירה
הנגזרת של מספר היא 0 · (x)' = 1
(xn)' = n·xn−1
(a·xn)' = a·n·xn−1
בסכום גוזרים כל איבר בנפרד
דוגמה: f(x) = 2x3 − 5x + 1 ← f'(x) = 6x2 − 5
📐 שיפוע המשיק ומשוואת המשיק
שיפוע: m = f'(x0)
y − y0 = m(x − x0)
- מוצאים את נקודת ההשקה: y0 = f(x0)
- גוזרים ומציבים: m = f'(x0)
- מציבים במשוואת הישר ומסדרים.
🔹 משיק מקביל לישר נתון: אותו שיפוע, כלומר f'(x) שווה לשיפוע הישר.
🔹 משיק מקביל לציר x: f'(x) = 0
🔹 משיק עם פרמטר: נקודת ההשקה נמצאת גם על הגרף וגם על המשיק.
🔹 משיק מקביל לציר x: f'(x) = 0
🔹 משיק עם פרמטר: נקודת ההשקה נמצאת גם על הגרף וגם על המשיק.
2. נקודות קיצון וחקירת פולינום
📐 נקודות קיצון
f'(x) = 0 ← מועמדים לקיצון, בודקים בטבלה
הנגזרת עוברת מחיובית לשלילית ← מקסימום
הנגזרת עוברת משלילית לחיובית ← מינימום
📐 עלייה וירידה
f'(x) > 0 ← עולה · f'(x) < 0 ← יורדת
📐 נקודת פיתול
f"(x) = 0 והסימן של f" מתחלף
דוגמה: f(x) = −x3 + 3x2
f'(x) = −3x2 + 6x = −3x(x − 2) = 0
← x = 0 או x = 2
f'(x) = −3x2 + 6x = −3x(x − 2) = 0
← x = 0 או x = 2
| x | x < 0 | 0 | 0 < x < 2 | 2 | x > 2 |
|---|---|---|---|---|---|
| f′ | − | 0 | + | 0 | − |
| f | ↘ | מינימום | ↗ | מקסימום | ↘ |
3. פונקציה זוגית ואי־זוגית
📐 זוגית
f(−x) = f(x) ← סימטרית לציר y
📐 אי־זוגית
f(−x) = −f(x) ← סימטרית לראשית הצירים
🔹 איך בודקים: מציבים −x במקום x ומשווים. אם אף אחד מהשוויונים לא מתקיים, הפונקציה לא זוגית ולא אי־זוגית.
4. הזזות ושינויים בפונקציה
| f(x) + c | הזזה למעלה ב־c (למטה כש־c < 0). ה־x של הקיצון לא משתנה. |
| c·f(x) | כל ערך y מוכפל ב־c. נקודות החיתוך עם ציר x לא זזות. |
| −f(x) | שיקוף לפי ציר x: כל y מחליף סימן, מקסימום הופך למינימום. |
| f(x + a) | הזזה שמאלה ב־a (ימינה כש־a < 0). ה־y לא משתנה. |
| |f(x)| | מה שמתחת לציר x משתקף למעלה. חיתוך עם ציר x הופך למינימום. |
| √f(x) | מוגדרת רק כש־f(x) ≥ 0. הקיצון נשאר באותו x, וה־y נהיה √y |
| 1f(x) | איפה ש־f(x) = 0 יש אסימפטוטה אנכית. מקסימום של f הופך למינימום (ולהפך), וה־y נהיה 1y |
| [f(x)]2 | תמיד ≥ 0. חיתוך עם ציר x הופך למינימום. הקיצון נשאר באותו x, וה־y נהיה y2 |
5. הקשר בין הפונקציה לגרף הנגזרת
| f' מעל ציר x | f עולה |
| f' מתחת לציר x | f יורדת |
| f' חותכת את ציר x | קיצון של f: מחיובית לשלילית ← מקסימום, משלילית לחיובית ← מינימום |
| קיצון של f' | נקודת פיתול של f |
6. פונקציית מנה
📐 תחום הגדרה
המכנה ≠ 0
📐 אסימפטוטה אנכית או חור
x שמאפס את המכנה ולא את המונה ← אסימפטוטה אנכית
מאפס גם את המונה ← מצמצמים; אם נעלם מהמכנה ← חור (נקודת אי־רציפות)
📐 אסימפטוטה אופקית (לפי החזקה הגבוהה)
חזקה גבוהה יותר במכנה ← y = 0
חזקות שוות ← y = המקדם במונההמקדם במכנה
חזקה גבוהה יותר במונה ← אין אסימפטוטה אופקית
📐 נגזרת מנה
(uv)' = u'·v − u·v'v2
דוגמה: f(x) = x + 1x − 1
תחום: x ≠ 1 · אסימפטוטות: x = 1, y = 1
f'(x) = 1·(x − 1) − (x + 1)·1(x − 1)2 = −2(x − 1)2 < 0
← יורדת בכל התחום, אין קיצון.
תחום: x ≠ 1 · אסימפטוטות: x = 1, y = 1
f'(x) = 1·(x − 1) − (x + 1)·1(x − 1)2 = −2(x − 1)2 < 0
← יורדת בכל התחום, אין קיצון.
7. מציאת פרמטר – סעיפי א בבגרות
| הנקודה (x0, y0) על הגרף | f(x0) = y0 |
| נקודת קיצון ב־x0 | f'(x0) = 0 |
| חיתוך עם ציר x ב־x0 | f(x0) = 0 |
| אסימפטוטה אנכית x = a | המכנה מתאפס ב־x = a |
| אסימפטוטה אופקית y = b | יחס המקדמים של החזקה הגבוהה שווה ל־b |
| שיפוע המשיק ב־x0 הוא m | f'(x0) = m |
🔹 שני פרמטרים ← צריך שתי משוואות משני נתונים.
8. פונקציית מנה עם פרמטר
- מוצאים את הפרמטר מהנתון (טבלת סעיף 7) ומציבים אותו – מכאן זו חקירה רגילה.
- נקודה חשודה שמחוץ לתחום ההגדרה – נפסלת.
- f'(x) > 0 – איפה הפונקציה עולה; f'(x) < 0 – איפה יורדת.
🔹 ליד אסימפטוטה אנכית הגרף תמיד נצמד אליה; את האסימפטוטה האופקית מותר לחתוך.
🔹 נתון גרף הנגזרת: מעל ציר x ← עולה, מתחת ← יורדת, חיתוך עם ציר x ← חשודה לקיצון.
🔹 נתון גרף הנגזרת: מעל ציר x ← עולה, מתחת ← יורדת, חיתוך עם ציר x ← חשודה לקיצון.
9. נגזרת של פונקציה מורכבת
📐 חזקה של פונקציה
[(f(x))n]' = n·(f(x))n−1·f'(x)
גוזרים את החזקה, ומכפילים בנגזרת של מה שבפנים
דוגמה: [(x2 + 1)5]' = 5(x2 + 1)4·2x
= 10x(x2 + 1)4
= 10x(x2 + 1)4
10. נקודות פיתול, תחומי קעירות והקשר בין f , f' , f"
📐 קעירות
f"(x) > 0 ← קעורה כלפי מעלה ∪
f"(x) < 0 ← קעורה כלפי מטה ∩
f"(x) = 0 ← חשודה לפיתול; פיתול רק אם הקעירות מתחלפת
| f | נקודת פיתול · קעורה ∪ · קעורה ∩ |
| f' | נקודת קיצון · עולה · יורדת |
| f" | חותכת את ציר x · מעל ציר x · מתחת לציר x |
שיעור 70: y = x³ + 3x² − 9x
y' = 3x² + 6x − 9 , y" = 6x + 6 = 0 ← x = −1
x < −1: y" < 0 ∩ · x > −1: y" > 0 ∪ ← פיתול (−1, 11)
y' = 3x² + 6x − 9 , y" = 6x + 6 = 0 ← x = −1
x < −1: y" < 0 ∩ · x > −1: y" > 0 ∪ ← פיתול (−1, 11)
🔹 f' הוא קצב ההשתנות של f.
🔹 נתון גרף f': נקודות הקיצון שלו = נקודות הפיתול של f; f' עולה ← ∪, יורדת ← ∩.
🔹 נתון גרף f": מעל ציר x ← ∪, מתחת ← ∩.
🔹 גורם בריבוע (כמו (x + 4)²) לא משנה סימן – שם אין פיתול. גם x⁴: f"(0) = 0 אבל אין פיתול.
🔹 נתון גרף f': נקודות הקיצון שלו = נקודות הפיתול של f; f' עולה ← ∪, יורדת ← ∩.
🔹 נתון גרף f": מעל ציר x ← ∪, מתחת ← ∩.
🔹 גורם בריבוע (כמו (x + 4)²) לא משנה סימן – שם אין פיתול. גם x⁴: f"(0) = 0 אבל אין פיתול.
11. סדר חקירת פונקציה (גם בשאלות בגרות עם פרמטר)
- תחום הגדרה (בפונקציית מנה: המכנה ≠ 0)
- נקודות חיתוך עם הצירים:
ציר y: מציבים x = 0 · ציר x: מציבים y = 0 - אסימפטוטות אנכיות ואופקיות (בפונקציית מנה)
- נקודות קיצון וסוגן (גוזרים, f'(x) = 0, טבלה)
- תחומי עלייה וירידה
- נקודות פיתול ותחומי קעירות (כשנשאל)
- סקיצה של הגרף
✔️ סעיפי חשיבה – שאלות קצרות
| משיקים מקבילים | שיפועים שווים: f'(x1) = f'(x2) (לא משווים ל־0) |
| f(x) זוגית עם פרמטר | f(−x) = f(x) ← לא נשארות חזקות אי־זוגיות, המקדם שלהן 0 |
| xn, n זוגי | תמיד חיובי (חוץ מ־x = 0) |
| xn, n אי־זוגי | הסימן כמו של x |
| 1f(x) | ה־x נשאר, y הופך ל־1y; מקסימום ↔ מינימום; נקודות עם f(x) = ±1 משותפות |
| הזזה עם ערך מוחלט | מה שמתחת לציר x עולה למעלה; חיתוך עם ציר x הופך לקיצון |
🔹 n כללי: מציבים מקרה פרטי (n = 2, n = 3) רק כדי להבין, והתשובה נכתבת עם n.
מתמטריק · eldadh.co.il
