בבחינה יש סעיפים כמו "הראו כי…" או "האם הטענה נכונה? נמקו". לעתים קרובות לא צריך חישוב ארוך. צריך סיבה: סימן של נגזרת, אי-שוויון ידוע, או דוגמה נגדית.
הסימן של הנגזרת מספיק
כדי להראות שפונקציה עולה בכל התחום שלה, לא צריך טבלה. מספיק להראות ש- לכל בתחום.
הראו כי עולה, ושיש לה נקודת חיתוך אחת בדיוק עם ציר ה-
תחום ההגדרה הוא .
גוזרים.
בתחום ההגדרה שני המחוברים חיוביים: עולה.
הפונקציה מחליפה סימן בין ל-: יש לפחות נקודת חיתוך אחת.
פונקציה עולה לא חוזרת לאותו גובה, ולכן יש בדיוק נקודת חיתוך אחת.
האם למשוואה יש פתרון? רמז: הסתכלו על .
Show the answer and the solution
לא. מתאפסת רק ב-, ושם יש מינימום: . לכן לכל , כלומר אף פעם לא .
אי-שוויון ששווה לזכור:
לגרף של יש קעירות כלפי מטה בכל התחום.
זה המשיק לגרף של בנקודה .
גרף עם קעירות כלפי מטה נמצא מתחת למשיקים שלו. השוויון רק ב-.
הוכיחו כי לכל
מעבירים הכול לאגף אחד, ובודקים את המינימום.
צריך להראות ש-.
שלילית עבור , חיובית עבור .
ב- יש מינימום, והערך שלו .
כל ערך של גדול מהמינימום או שווה לו.
השתמשו באי-השוויון כדי להראות ש-, בלי מחשבון.
Show the answer and the solution
מציבים : . השוויון קורה רק ב-, ו-, ולכן .
כמה פתרונות יש למשוואה?
מחליפים סימן: יש לפחות פתרון אחד. הפונקציה גם עולה (או גם יורדת) בכל התחום: יש בדיוק פתרון אחד.
שתי טעויות בנימוק.
החלפת סימן נותנת לפחות פתרון אחד, ולא פתרון יחיד. בלי מונוטוניות, יכולים להיות שלושה.
נגזרת שמתאפסת לא מספיקה לקיצון: , אבל עולה בכל מקום. צריך שהנגזרת תחליף סימן בנקודה.
טענה שגויה? דוגמה נגדית אחת מספיקה. טענה נכונה? צריך נימוק שמתאים לכל בתחום, ולא רק לכמה מספרים שבדקתם.
Exercises
Exercise 1
נתונה . הטענה: עולה בכל תחום ההגדרה שלה.
Show the answer and the solution
Answer: True
Worked solution:
הנגזרת של היא
שני המחוברים חיוביים
נכון. הסימן של כל מחובר ידוע, ואין צורך לפתור . הטעות הנפוצה: לגזור את ל-.
Exercise 2
הטענה: לכל מתקיים .
Show the answer and the solution
Answer: True
Worked solution:
אי-השוויון שהוכחנו
תמיד
שרשרת
נכון. אפשר גם לבדוק את המינימום של , שהוא . בדיקה של כמה מספרים לבד אינה הוכחה.
Exercise 3
הטענה: למשוואה יש שני פתרונות.
Show the answer and the solution
Answer: False
Worked solution:
ראינו: מגיעה ל- רק במינימום
המינימום היחיד הוא ב-
לא נכון: יש פתרון אחד, . הישר משיק לגרף של , ולא חותך אותו.
Exercise 4
כמה פתרונות יש למשוואה ?
Show the answer and the solution
Answer: B
Worked solution:
מעבירים לאגף אחד
עולה בכל התחום
מחליפה סימן
פתרון אחד. עולה ומחליפה סימן: בדיוק אחד. מי שמנסה לפתור באלגברה נתקע, כי אין כאן נוסחה. מספיק לנמק.
Exercise 5
סדרו את שורות ההוכחה של הטענה: לכל .
Show the answer and the solution
Answer: נגדיר , בתחום · · עבור , ו- עבור · לכן ל- יש מינימום ב-, ו- · לכן לכל
Worked solution:
הגדרה, נגזרת, סימן, מינימום, מסקנה
המסקנה באה אחרונה, אחרי המינימום. מי שמתחיל ב-"" מניח את מה שצריך להוכיח.
Exercise 6
נתונה , בתחום . הטענה: עולה.
Show the answer and the solution
Answer: False
Worked solution:
מכנה משותף
לא נכון: יורדת. שני ה- עולים, אבל ההפרש שלהם יכול לרדת. בודקים את הסימן של הנגזרת, לא את הסימן של כל חלק.
Exercise 7
איזה מבין אי-השוויונות נכון לכל ?
Show the answer and the solution
Answer: B
Worked solution:
דוגמה נגדית לאפשרות הראשונה
דוגמה נגדית לאפשרות השלישית
דוגמה נגדית לאפשרות הרביעית
. כל אחת מהאחרות נפסלת בדוגמה נגדית אחת, וזה כל מה שצריך כדי לפסול טענה.
Exercise 8
נתונה . הטענה: ל- יש מקסימום ב-.
Show the answer and the solution
Answer: False
Worked solution:
שומר על הסדר
הערך הקטן ביותר
לא נכון: ב- יש מינימום. אמנם , אבל הנגזרת עוברת שם משלילית לחיובית.
Exercise 9
נתונה , בתחום . הטענה: הגרף של סימטרי ביחס לראשית הצירים.
Show the answer and the solution
Answer: True
Worked solution:
מציבים
אותם שני מחוברים, בסדר הפוך
גם התחום סימטרי
נכון: אי-זוגית. צריך לבדוק גם את התחום. פונקציה עם אבל עם תחום לא סימטרי לא נחשבת אי-זוגית.
Exercise 10
עבור איזה מתקיים ?
Show the answer and the solution
Answer: 1
Worked solution:
השוויון רק במינימום
. זו נקודת ההשקה של הישר עם הגרף של .
Exercise 11
תלמיד חישב: , ו-. הוא כתב: "לכן עולה לכל ". מה נכון?
Show the answer and the solution
Answer: B הנימוק לא נכון: לכל
Worked solution:
כלל המנה
אחרי הפונקציה יורדת
הנימוק לא נכון. שני ערכים לא אומרים מה קורה ביניהם ואחריהם. מונוטוניות מוכיחים בסימן של הנגזרת.
Exercise 12
הפונקציה גזירה, ו- לכל . הטענה: גם עולה לכל .
Show the answer and the solution
Answer: True
Worked solution:
כלל השרשרת
מונה חיובי ומכנה חיובי
נכון, בלי לדעת מהי . התנאי חשוב פעמיים: בלעדיו לא מוגדרת, והסימן של המנה לא ידוע.
Exercise 13
נתונה . כמה נקודות חיתוך יש לגרף שלה עם ציר ה-?
Show the answer and the solution
Answer: 2
Worked solution:
מינימום ב-
המינימום מתחת לציר
משני צדדי המינימום הפונקציה חיובית
שתי נקודות: אחת בירידה ואחת בעלייה. לא מספיק לראות שהמינימום שלילי: צריך גם נקודה חיובית בכל צד.
Exercise 14
סדרו את שורות ההוכחה של הטענה: למשוואה יש פתרון אחד בדיוק.
Show the answer and the solution
Answer: נגדיר , בתחום · , ולכן עולה · ו- · רציפה ומחליפה סימן, ולכן יש לה אפס בין ל- · עולה, ולכן האפס הזה יחיד
Worked solution:
מונוטוניות ואחריה החלפת סימן
שני חלקים: קיום (החלפת סימן) ויחידות (מונוטוניות). בלי החלק השני, הוכחנו רק "לפחות אחד".
Exercise 15
כדי להוכיח ש- לכל , בודקים את המינימום של . מהו ערך המינימום? עגלו לשלוש ספרות אחרי הנקודה העשרונית.
Show the answer and the solution
Answer: 0.614
Worked solution:
מינימום, כי עוברת משלילית לחיובית
. המינימום חיובי, ולכן , כלומר . מספיק שהמינימום חיובי; הערך המדויק שלו לא משנה.