לנגזרת יש גרף משלה. כש- עולה, חיובית, והגרף שלה נמצא מעל ציר ה-. כש- יורדת, שלילית, והגרף שלה מתחת לציר. בנקודת קיצון של המשיק אופקי, ולכן הגרף של חוצה את הציר בדיוק שם.
הגרף של מעל הציר: עולה.
הגרף של מתחת לציר: יורדת.
הגרף של חוצה את הציר: ל- קיצון שם. מפלוס למינוס: מקסימום. ממינוס לפלוס: מינימום.
מ- אל — קוראים סקיצה
מהסקיצה של אומרים על שלושה דברים: ב- וב-; כאשר או ; כאשר . זה מספיק כדי לשרטט את : היא חותכת את הציר ב- וב-, חיובית מחוץ לשורשים ושלילית ביניהם. פרבולה שפונה כלפי מעלה.
לפי הסקיצה של : מה עושה בקטע ?
Show the answer and the solution
הגרף של מתחת לציר שם, ולכן יורדת לאורך כל הקטע. גם כש- מתחילה «לעלות» חזרה אל הציר, היא עדיין שלילית, ו- עדיין יורדת.
מ- אל — הכיוון ההפוך
עכשיו נותנים את הגרף של הנגזרת, ושואלים על . מסתכלים איפה חוצה את הציר ואיזה סימן יש לה מכל צד. חוצה מלמטה למעלה, ממינוס לפלוס: ל- מינימום שם. חוצה מלמעלה למטה: מקסימום. הגובה של אינו ניתן לקריאה מהגרף של .
מגרף הנגזרת אל התנהגות הפונקציה
בשרטוט למעלה נתון הגרף של . מצאו את תחומי העלייה והירידה של ואת סוג נקודת הקיצון שלה.
הגרף של מתחת לציר, ולכן יורדת
מעל הציר, ולכן עולה
ל- מינימום ב-
אם הגרף של הוא פרבולה שנמצאת כולה מעל ציר ה-, מה אפשר לומר על ?
Show the answer and the solution
לכל , ולכן עולה בכל התחום ואין לה נקודות קיצון. הגרף של לא חוצה את הציר, ולכן אין נקודה שבה .
פרמטרים — כל תנאי הוא משוואה
כשבפונקציה יש מקדם לא ידוע, או , השאלה נותנת תנאי, וכל תנאי מתורגם למשוואה אחת. שני תנאים, שתי משוואות, שני נעלמים.
«הגרף עובר בנקודה »: מציבים בפונקציה.
«נקודת קיצון ב-»: מציבים בנגזרת ומשווים לאפס.
«שיפוע המשיק ב- הוא », או «המשיק מקביל לישר »: מציבים בנגזרת.
שני פרמטרים משני תנאים
נתונה . לפונקציה נקודת קיצון ב-, והגרף עובר בנקודה . מצאו את ואת .
גוזרים, עם הפרמטרים
קיצון ב-
הנקודה על הגרף
מחסרים את המשוואות
מציבים
בדיקה: אכן שורש של , ו-
שיפוע משיק ונקודה
נתונה . שיפוע המשיק לגרף בנקודה שבה הוא , ו-. מצאו את ואת .
שיפוע המשיק: הנגזרת
הגובה: הפונקציה
מחסרים
בדיקה
שתי הטעויות של הפרק.
«נקודת קיצון ב-» הוא תנאי על הנגזרת. היה אומר שהגרף חותך את ציר ה- שם.
הנקודה הגבוהה ביותר של הגרף של היא המקום שבו הכי תלולה, לא המקום שבו הכי גבוהה. קיצון של נמצא איפה ש- חוצה את הציר.
Exercises
Exercise 1
בשרטוט נתון הגרף של הנגזרת של פונקציה . מה נכון לגבי ?
Show the answer and the solution
Answer: D ל- נקודת מינימום ב-
Worked solution:
מתחת לציר, ואז מעל
ב-
הנכונה: מינימום ב-. הישר בשרטוט עולה, אבל הוא הגרף של , לא של : מה שקובע הוא הסימן שלו מכל צד של .
Exercise 2
בשרטוט נתונה סקיצה של הגרף של , עם נקודת מקסימום ב- ונקודת מינימום ב-. באיזה תחום ?
Show the answer and the solution
Answer: D
Worked solution:
בין המקסימום למינימום
נגזרת שלילית
הנכונה: . שלילית איפה ש- יורדת, לא איפה ש- שלילית. הוא תחום של ערכי , ולא של .
Exercise 3
נתונה . לפונקציה נקודת קיצון ב-. מצאו את .
Show the answer and the solution
Answer: -6
Worked solution:
גוזרים
קיצון: הנגזרת מתאפסת
התנאי «קיצון ב-» הולך לנגזרת. מי שהציב קיבל , כלומר , וזה חיתוך עם ציר , לא קיצון.
Exercise 4
נתונה . שיפוע המשיק לגרף בנקודה שבה הוא . מצאו את .
Show the answer and the solution
Answer: 3
Worked solution:
גוזרים
שיפוע המשיק: הנגזרת שווה
שיפוע משיק הוא ערך של , לא של . הבדיקה: , ✓.
Exercise 5
נתונה . לפונקציה נקודות קיצון ב- וב-. מצאו את ואת .
____ , ____
Show the answer and the solution
Answer: -6 , -15
Worked solution:
גוזרים
שני תנאים על הנגזרת
מחסרים ומציבים
בדיקה
שתי נקודות קיצון, שני תנאים, ושניהם על . דרך קצרה: היא , ופותחים סוגריים.
Exercise 6
בשרטוט נתון הגרף של , פרבולה שחותכת את הציר ב- וב-. מיינו את הקטעים לפי ההתנהגות של .
Show the answer and the solution
Answer: — עולה · — יורדת · — יורדת · — עולה
Worked solution:
הפרבולה מעל הציר בין השורשים
מתחת לציר מחוץ לשורשים
הפרבולה יורדת ב-, אבל היא עדיין מעל הציר שם, ולכן עדיין עולה. הכיוון של לא קובע; הסימן שלה קובע.
Exercise 7
הוכיחו או הפריכו: אם הגרף של נמצא כולו מעל ציר ה-, אז ל- אין נקודות קיצון.
Show the answer and the solution
Answer: True
Worked solution:
הגרף מעל הציר
אין נקודה חשודה, ולכן אין קיצון
הטענה נכונה. עולה בכל התחום. דוגמה: , שנגזרתה חיובית תמיד.
Exercise 8
בשרטוט נתון הגרף של , פרבולה שקודקודה ב-. איזה תיאור מתאים לגרף של ?
Show the answer and the solution
Answer: B ישר עולה שחותך את ציר ה- ב-
Worked solution:
ישר, שיפוע
חוצה את הציר בקודקוד של
יורדת ואז עולה: מינימום
הנכונה: ישר עולה שחותך את הציר ב-. הגרף של אינו פרבולה: לפולינום ממעלה שנייה נגזרת ממעלה ראשונה. ו- הוא הגובה של , לא של .
Exercise 9
נתונה . המשיק לגרף בנקודה שבה מקביל לישר . מצאו את .
Show the answer and the solution
Answer: 3
Worked solution:
משיקים מקבילים: אותו שיפוע
שיפוע המשיק ב-
פותרים
«מקביל לישר» הוא תנאי על השיפוע, ולכן על . המספר בישר לא משתתף: ישרים מקבילים נבדלים בדיוק בו.
Exercise 10
נתונה . לפונקציה נקודת קיצון ב-. מצאו את .
Show the answer and the solution
Answer: 3
Worked solution:
קיצון ב-
הנקודה על הגרף
מחסרים
בדיקה:
נקודת קיצון נתונה עם שני שיעורים נותנת שני תנאים: מה-, ו- מה-.
חזרה — שאלה 11
Exercise 11
א. הפונקציה מוגדרת לכל . היא יורדת ב-, עולה ב-, ויורדת ב-. מיינו את הקטעים לפי הסימן של .
Show the answer and the solution
Answer: — · — · — · — · — · —
Worked solution:
איפה עולה, הגרף של מעל ציר ה-
איפה יורדת, הגרף של מתחת לציר ה-
כל קטע שנמצא כולו בתוך שייך ל-. כל קטע שנמצא כולו בתוך או בתוך שייך ל-.
Exercise 12
א. הפונקציה היא פולינום ממעלה שלישית. היא יורדת ב-, עולה ב-, ויורדת ב-. איזה תיאור מתאים לגרף של ?
Show the answer and the solution
Answer: D פרבולה «עצובה» (פתוחה כלפי מטה) שחותכת את ציר ה- ב- וב-
Worked solution:
בנקודות הקיצון של הגרף של חותך את ציר ה-
בין השורשים מעל הציר
מחוץ לשורשים מתחת לציר
הנגזרת של פולינום ממעלה שלישית היא פרבולה. היא חיובית בין השורשים ושלילית מחוצה להם, ולכן היא עצובה. הפרבולה ה«שמחה» הפוכה בסימנים.
Exercise 13
א. הפונקציה יורדת ב-, עולה ב-, ויורדת ב-. בשרטוט: הפרבולה . הוכיחו או הפריכו: הפרבולה בשרטוט יכולה להיות הגרף של .
Show the answer and the solution
Answer: False
Worked solution:
השורשים נכונים: ו-
אבל בין השורשים הפרבולה מתחת לציר
הטענה לא נכונה. ב- הפונקציה עולה, ולכן שם . הפרבולה בשרטוט שלילית בקטע הזה: היא מתאימה לפונקציה שעולה ויורדת בדיוק הפוך.
Exercise 14
ב. הפונקציה מוגדרת לכל . היא עולה ב-, יורדת ב-, עולה ב-, ויורדת ב-. בכמה נקודות הגרף של חותך את ציר ה-?
Show the answer and the solution
Answer: 3
Worked solution:
בכל אחת מהן מחליפה כיוון: נקודות קיצון
ושם הסימן של מתחלף
שלוש נקודות: , , . כל נקודת קיצון של היא נקודה שבה חוצה את ציר ה-.
Exercise 15
ב. הפונקציה עולה ב-, יורדת ב-, עולה ב-, ויורדת ב-. מה הסימנים של בארבעת הקטעים, משמאל לימין?
Show the answer and the solution
Answer: D
Worked solution:
עולה
יורדת
עולה
יורדת
הנכונה: . הגרף של מתחיל מעל הציר, חוצה אותו שלוש פעמים, ומסתיים מתחתיו.
Exercise 16
ב. הפונקציה עולה ב-, יורדת ב-, עולה ב-, ויורדת ב-. הוכיחו או הפריכו: .
Show the answer and the solution
Answer: False
Worked solution:
בקטע שבו יורדת
ולכן שם שלילית
הטענה לא נכונה: . הסימן של נקבע לפי הכיוון של , לא לפי הגובה של הגרף.