דמיינו מטייל שהולך על הגרף משמאל לימין. בכל צעד הוא מרגיש את שיפוע השביל מתחת לרגליו: לפעמים הוא מטפס, לפעמים יורד, ולרגע קצר הוא עומד על מקום שטוח. השיפוע הזה הוא בדיוק שיפוע המשיק — כלומר .
ב- המשיק לגרף של נוטה כלפי מטה. מה הסימן של , ומה עושה הפונקציה סביב ?
Voir la réponse et le corrigé
, ולכן — שלילי. שיפוע שלילי פירושו שהפונקציה יורדת סביב . שימו לב: לא שאלנו אם חיובי — רק לאן הגרף הולך.
מהסימן של אל העלייה והירידה של
בכל התחום — הפונקציה עולה בתחום (↗).
בכל התחום — הפונקציה יורדת בתחום (↘).
תחומי עלייה וירידה נכתבים בעזרת בלבד: « עולה בתחום ». את ערכי לא כותבים שם. ונקודה בודדת שבה לא «שוברת» עלייה: עולה לכל , אף ש-.
נקודות קיצון
נקודת מקסימום מקומי היא נקודה שבה ערך הפונקציה גדול מכל הערכים בסביבתה הקרובה — ראש של גבעה. נקודת מינימום מקומי היא תחתית של עמק. בשתיהן, בפולינום, המשיק אופקי: . לכן נקודה שבה נקראת נקודה חשודה לקיצון.
הפונקציה עלתה ואז ירדה — מקסימום.
הפונקציה ירדה ואז עלתה — מינימום.
אין החלפת סימן — אין קיצון, רק משיק אופקי.
נתון . האם יש ל- נקודת קיצון ב-?
Voir la réponse et le corrigé
לא. , ולכן הנגזרת חיובית משני צדי ומתאפסת רק בנקודה עצמה. אין החלפת סימן — הפונקציה עולה לפני וממשיכה לעלות אחריו.
פולינום ממעלה רביעית:
מצאו את תחומי העלייה והירידה ואת נקודות הקיצון.
גוזרים איבר-איבר
מוציאים גורם משותף , ומפרקים הפרש ריבועים
שלוש נקודות חשודות
מציבים נקודה אחת מכל תחום
קוראים את מעברי הסימן, ומציבים ב-
תחומי העלייה והירידה
שתי הטעויות שעולות הכי הרבה נקודות.
בנקודה חשודה הנגזרת תמיד אפס — זה מה שהגדיר אותה. את שיעור ה- של הקיצון מקבלים מהצבה ב-.
הנגזרת היא פרבולה פתוחה כלפי מעלה, והיא שלילית בין השורשים. כשלא בטוחים — מציבים מספר מהתחום.
Exercices
Exercice 1
נתונה . מהו שיעור ה- של נקודת המינימום של ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 2
Corrigé :
גוזרים ומפרקים
הנקודות החשודות
סביב הסימן עובר מ- ל-
המינימום ב-. ב- יש מקסימום — שתי הנקודות החשודות אינן מאותו סוג, והטבלה היא שמבדילה ביניהן.
Exercice 2
נתונה . באיזה תחום יורדת?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : D
Corrigé :
פרבולה פתוחה כלפי מעלה
שלילית בין השורשים
התשובה: . « או » הם תחומי העלייה, ו-«» בא משורשים עם סימן הפוך: נותן , לא .
Exercice 3
נתונה . מהו ערך המקסימום המקומי של (שיעור ה-)?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 12
Corrigé :
סביב המעבר מ- ל- — מקסימום
מציבים ב-
בזהירות עם הסימנים
ערך המקסימום הוא . הטעות הנפוצה: , ולכן ולא .
Exercice 4
אם , אז בהכרח יש ל- נקודת קיצון ב-.
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : Faux
Corrigé :
דוגמה נגדית
הנגזרת מתאפסת ב- אך אינה מחליפה סימן
לא נכון. הוא תנאי הכרחי לקיצון בפולינום, אבל לא מספיק. רק החלפת סימן של הנגזרת מבטיחה קיצון.
Exercice 5
לכל פונקציה נתונה הנגזרת שלה ונקודה שבה הנגזרת מתאפסת. מיינו: האם יש שם נקודת קיצון?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : , בנקודה — יש קיצון · , בנקודה — אין קיצון · , בנקודה — יש קיצון · , בנקודה — אין קיצון · , בנקודה — יש קיצון · , בנקודה — אין קיצון
Corrigé :
גורם בריבוע: אותו סימן משני הצדדים — אין קיצון
גורם בחזקה שלישית: הסימן מתחלף — יש קיצון
הכלל: גורם בחזקה זוגית לא מחליף סימן, ולכן אין קיצון; גורם בחזקה אי-זוגית מחליף סימן. בספק — מציבים נקודה משני הצדדים.
Exercice 6
כמה נקודות קיצון יש לפונקציה ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 0
Corrigé :
גוזרים
אין פתרון
הנגזרת חיובית לכל
אין אף נקודה חשודה, ולכן אפס נקודות קיצון — עולה לכל . הטעות היא «לפתור בכוח» ולכתוב .
Exercice 7
כמה נקודות קיצון יש לפונקציה ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 3
Corrigé :
גוזרים ומפרקים
שלוש חשודות, כל אחת בחזקה
הסימן מתחלף בכל אחת
שלוש: מקסימום ב- ומינימום ב-. המקדם השלילי הופך את סדר הסימנים — לכן כדאי להציב נקודה ולא לנחש.
Exercice 8
סדרו את שלבי מציאת נקודות הקיצון של פולינום
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : גוזרים את · משווים את לאפס ופותרים · בונים טבלת סימנים של · קובעים לפי החלפת הסימן אם זה מקסימום או מינימום · מציבים ב- ומוצאים את שיעור ה-
Corrigé :
חמשת השלבים
הטבלה באה לפני קביעת הסוג: בלעדיה נקודה חשודה נשארת חשודה.
Exercice 9
מהי נקודת המקסימום של ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : B
Corrigé :
פרבולה פתוחה כלפי מטה
סביב : מ- ל-
מציבים ב-
המקסימום ב-. היא נקודת המינימום — מי שהניח «כמו תמיד, השמאלית היא המקסימום» שכח שהמקדם של שלילי. ו- לקחה את ערך הנגזרת במקום את ערך הפונקציה.
Exercice 10
נתונה . הוכיחו כי עולה לכל .
עולה לכל
Voir la réponse et le corrigé
- — גזירה איבר-איבר
- לכל — ריבוע של מספר אינו שלילי
- לכל — מוסיפים לשני האגפים
- עולה לכל — נגזרת חיובית בכל תחום — הפונקציה עולה בו