חקירת פונקציית ln – שאלון 472 2 פרקים31 שיעורים15 שבועות
שיעור 23- חורף 2024
✏️ תרגילים שנפתרים בסרטון
בגרות חורף 2024 (שאלון 472) – חקירת f(x) = 3x²2ln x + 1: תחום הגדרה, חיתוך עם ציר x, אסימפטוטה וחור, קיצון, עלייה וירידה, וזיהוי הגרף.
🔵 סעיף א1: תחום ההגדרה – ln ומכנה שונה מאפס
נתונה הפונקציה f(x) = 3x²2ln x + 1. א. (1) מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה.
התוכן של ה־ln גדול מ־0:
x > 0
אסור שהמכנה יהיה 0:
2ln x + 1 ≠ 0
2ln x ≠ −1 / :2
ln x ≠ −12
ln f(x) = a → f(x) = ea
x ≠ e−12 = 1e12 ≈ 0.606
תשובה: x > 0 , x ≠ e−12
🟢 סעיף א2: האם גרף הפונקציה חותך את ציר x?
א. (2) האם גרף הפונקציה חותך את ציר x? נמקו.
חיתוך עם ציר x – f(x) = 0:
0 = 3x²2ln x + 1
כפל בהצלבה:
0 = 3x² / :3
x = 0 – לא בתחום ההגדרה.
תשובה: לא חותך את ציר x
🟣 סעיף א3: האסימפטוטה המאונכת לציר x – אסימפטוטה או חור
א. (3) מצאו את משוואת האסימפטוטה של הפונקציה המאונכת לציר x.
המכנה שווה 0 (סעיף א1): x = e−12
בודקים שהמונה לא מתאפס: 3 · (e−12)² ≠ 0 – אסימפטוטה.
בודקים גם את x = 0 (קצה התחום): המונה 3 · 0² = 0 – חור, לא אסימפטוטה.
תשובה: x = e−12
🔷 סעיף ב: נקודת הקיצון של f(x) וסוגה – נגזרת של מנה עם ln
ב. מצאו את שיעורי נקודת הקיצון של הפונקציה, וקבעו את סוגה.
נגזרת של מנה: (fg)' = f' · g − g' · fg²
נגזרת של ln: (ln x)' = 1x
f'(x) =
6x(2ln x + 1) − 2 · 1x · 3x²(2ln x + 1)² = 0
כופלים במכנה ומסדרים:
6x(2ln x + 1) − 6x = 0
/ :6
x(2ln x + 1) − x = 0
גורם משותף x:
x(2ln x + 1 − 1) = 0
x = 0 – לא בתחום ההגדרה
2ln x = 0 / :2
ln x = 0
x = e0 = 1
שיעור y – מציבים בפונקציה המקורית:
f(1) = 3 · 1²2ln 1 + 1 = 30 + 1 = 3
סוג הנקודה – e−12 ≈ 0.606, מציבים בנגזרת:
| x | 0 | 0.1 | e−12 | 0.8 | 1 | 2 |
| f | ‖ | ↘ | ‖ | ↘ | min | ↗ |
תשובה: min (1, 3)
🔵 סעיף ג: תחומי העלייה והירידה של f(x)
ג. מצאו את תחומי העלייה והירידה של הפונקציה.
לפי החיצים בטבלה של סעיף ב:
תשובה: ירידה: 0 < x < e−12 , e−12 < x < 1
עלייה: x > 1
🟢 סעיף ד: איזה מהגרפים I–IV הוא גרף הפונקציה f(x)
ד. איזה מבין הגרפים I, II, III, IV שבסוף השאלה הוא גרף הפונקציה? נמקו.
יש נקודת מינימום (1, 3) – פוסלים את I ו־IV (בהם יש מקסימום).
ב־x = 0 יש חור.
לפני האסימפטוטה x = e−12 הפונקציה יורדת – רק בגרף III.
תשובה: גרף III
💡 לזכור
במנה עם ln – תחום ההגדרה הוא גם התוכן של ה־ln גדול מ־0 וגם מכנה שונה מ־0. נקודה שמאפסת גם את המונה היא חור, לא אסימפטוטה.
