בבחינה מבקשים לפעמים לשרטט סקיצה של פונקציית הנגזרת , או נותנים את הגרף שלה ושואלים על . הנגזרת היא פונקציה כמו כל פונקציה: יש לה תחום הגדרה, אסימפטוטות, ונקודות חיתוך עם הצירים. אבל כל תכונה שלה מספרת משהו על .
מה הגרף של הנגזרת מספר על הפונקציה
הגרף של מעל ציר ה-: הפונקציה עולה
הגרף של מתחת לציר ה-: הפונקציה יורדת
הגרף של חוצה את ציר ה-: ל- יש נקודת קיצון. אם הוא רק נוגע בציר ולא חוצה אותו, אין קיצון
נקודת קיצון של היא נקודת פיתול של : שם משתנה הקעירות
לפי הגרף של , איפה נמצאות נקודות הפיתול של ? נסו לקרוא אותן מהגרף, ואחר כך בדקו בחישוב.
Show the answer and the solution
נקודות הפיתול של הן נקודות הקיצון של . נגזרים את ומקבלים . הוא מתאפס כאשר , כלומר ו-. בגרף של יש שם מקסימום ומינימום.
האסימפטוטות של הנגזרת
מוצאים אותן כמו בכל פונקציה. אסימפטוטה אנכית: ל- יש בדרך כלל קיר באותו מקום כמו ל-. אסימפטוטה אופקית: מחשבים את הגבול של כאשר וכאשר . כאשר ל- יש אסימפטוטה אופקית בצד אחד, הגרף שלה נהיה כמעט ישר אופקי, ולכן בדרך כלל באותו צד.
לפונקציה יש אסימפטוטה אופקית? ולנגזרת שלה?
Show the answer and the solution
ל- אין: כאשר היא שואפת לאינסוף, וגם כאשר . אבל כאשר : לנגזרת יש אסימפטוטה . כלומר, הגרף של הולך ונעשה דומה לישר ששיפועו . אסימפטוטה של היא לא תמיד .
להשתמש בגרף של הנגזרת
שאלה אהובה בבחינה: נתונה , ושואלים בעבור אילו ערכים של יש ל- שתי נקודות קיצון. גוזרים: . נקודת קיצון של היא מקום שבו , כלומר . לכן סופרים כמה פעמים הישר האופקי חותך את הגרף של .
כמה נקודות קיצון יש ל-?
משתמשים בגרף של מלמעלה.
מחפשים איפה הגרף של פוגש את הישר
משמאל לראשית הגרף של עולה מ- עד , ולכן הוא חוצה את הישר פעם אחת
הנקודה הכי נמוכה של מימין ל- נמצאת מתחת לישר
מימין ל- הגרף יורד מתחת לישר וחוזר מעליו: עוד שני חיתוכים. ובכל חיתוך הסימן של מתחלף, ולכן יש ל- שלוש נקודות קיצון
שתי טעויות של קריאת הגרף.
יורדת כאשר הנגזרת שלילית, לא כאשר הנגזרת יורדת. נגזרת חיובית ויורדת אומרת ש- עדיין עולה, רק לאט יותר.
אם הגרף של רק נוגע בציר ה- וחוזר לאותו צד, הסימן לא מתחלף, ואין ל- קיצון.
Exercises
Exercise 1
בסרטוט הגרף של פונקציית הנגזרת של פונקציה המוגדרת לכל . באיזה תחום הפונקציה עולה?
Show the answer and the solution
Answer: D
Worked solution:
בתחום הזה הגרף של מעל ציר ה-
מחוץ לתחום הזה הגרף מתחת לציר: שם יורדת
עולה בתחום . שואלים איפה הגרף של מעל הציר, ולא איפה הוא עולה.
Exercise 2
בסרטוט הגרף של פונקציית הנגזרת . כמה נקודות קיצון יש לפונקציה ?
Show the answer and the solution
Answer: 2
Worked solution:
הגרף של חוצה את ציר ה- בשתי נקודות
בשתיהן הסימן מתחלף
לפונקציה יש שתי נקודות קיצון: מקסימום ב- ומינימום ב-. סופרים חציות של הציר, לא את מספר האסימפטוטות.
Exercise 3
בסרטוט הגרף של פונקציית הנגזרת . מה יש לפונקציה בנקודה שבה ?
Show the answer and the solution
Answer: D נקודת מקסימום
Worked solution:
משמאל ל- הגרף של מעל הציר: עולה
מימין ל- הגרף מתחת לציר: יורדת
מקסימום: עולה ואחר כך יורדת. נקודת פיתול של הייתה נקודת קיצון של , לא נקודת חיתוך שלה עם הציר.
Exercise 4
בסרטוט הגרף של פונקציית הנגזרת . כמה נקודות קיצון יש לפונקציה ?
Show the answer and the solution
Answer: 0
Worked solution:
הנגזרת מתאפסת רק ב-
אבל היא לא שלילית אף פעם: הגרף נוגע בציר וחוזר למעלה
אפס. עולה בכל התחום, והמשיק אופקי ב- בלי קיצון. נגזרת שמתאפסת בלי להחליף סימן לא נותנת קיצון.
Exercise 5
נתונה הפונקציה . איזה מבין הגרפים מתאר את פונקציית הנגזרת ?
Show the answer and the solution
Answer: C גרף IV
Worked solution:
כלל המכפלה
הגרף של עובר ב-. גרף I עובר בראשית (זה הגרף של עצמה), וגרפים II ו-III עוברים מתחת לראשית
ובגרף IV הנגזרת שלילית מימין ל-
גרף IV. גרף II הוא הגרף של , וגרף I הוא עצמה: שתי מלכודות שמופיעות הרבה.
Exercise 6
נתונה הפונקציה . לפונקציית הנגזרת יש אסימפטוטה אופקית כאשר . מצאו את .
Show the answer and the solution
Answer: 1
Worked solution:
. ל- עצמה אין אסימפטוטה אופקית, אבל לנגזרת יש: אסימפטוטה של היא לא תמיד .
Exercise 7
נתונה הפונקציה . הנגזרת שלה היא , ולגרף של יש נקודת מקסימום אחת. מהו שיעור ה- שלה? עגלו לשלוש ספרות אחרי הנקודה העשרונית.
Show the answer and the solution
Answer: 1.099
Worked solution:
גוזרים את בכלל המנה ומצמצמים
. זו גם נקודת הפיתול של : נקודת קיצון של היא נקודת פיתול של .
Exercise 8
בסרטוט הגרף של , הנגזרת של . נתונה הפונקציה . כמה נקודות קיצון יש לפונקציה ?
Show the answer and the solution
Answer: 3
Worked solution:
סופרים חיתוכים של הגרף של עם הישר
משמאל לראשית עולה מ- עד : חיתוך אחד
מימין ל- הגרף יורד מתחת לישר וחוזר אליו: שני חיתוכים
ל- יש 3 נקודות קיצון. בכל חיתוך הגרף של עובר מצד אחד של הישר לצד השני, ולכן מחליפה סימן.
Exercise 9
בסרטוט הגרף של . כמה נקודות פיתול יש לפונקציה ?
Show the answer and the solution
Answer: 2
Worked solution:
לגרף של יש מקסימום אחד
ומינימום אחד
שתיים. כל נקודת קיצון של היא נקודת פיתול של . נקודות החיתוך של עם הציר הן נקודות קיצון של , לא נקודות פיתול.
Exercise 10
נתונה הפונקציה . גם לפונקציית הנגזרת יש אסימפטוטה אנכית .
Show the answer and the solution
Answer: True
Worked solution:
גוזרים
המכנה שואף ל- והמונה לא
הטענה נכונה: המכנה של מתאפס באותו מקום כמו המכנה של , והמונה לא מתאפס שם.
Exercise 11
אם בתחום מסוים והגרף של יורד, אז בתחום הזה עולה וקעורה כלפי מטה.
Show the answer and the solution
Answer: True
Worked solution:
נגזרת חיובית: עולה
נגזרת יורדת: הנגזרת השנייה לא חיובית, וזו קעירות כלפי מטה
הטענה נכונה. עולה, אבל השיפוע שלה קטן: היא עולה לאט יותר ויותר, כמו מימין לראשית.