בבחינה הפונקציה מגיעה לפעמים עם פרמטר: אות, כמו , שעומדת במקום מספר.
כל ערך של נותן פונקציה אחרת. יחד הן משפחה של פונקציות, וחוקרים את כולן בבת אחת.
משפחה ראשונה:
כאן . התחום הוא לכל , כי הפרמטר לא נוגע במה שבתוך ה-.
גזרו: איפה נמצא הקיצון של , ומאיזה סוג הוא?
להציג את התשובה והפתרון
. הנגזרת מתאפסת ב-, ועוברת משלילית לחיובית: מינימום ב-, וערכו .
הסימן של ערך המינימום קובע כמה פעמים הגרף חותך את ציר ה-.
המינימום חיובי: אין נקודות חיתוך.
המינימום אפס: הגרף משיק לציר בנקודה אחת, .
המינימום שלילי: שתי נקודות חיתוך.
בשביל אילו ערכי הגרף של נמצא כולו מעל ציר ה-?
להציג את התשובה והפתרון
. ערך המינימום חיובי בדיוק כאשר , כלומר .
משפחה שנייה:
כאן הקיצון הוא מקסימום, ב-, וערכו . יש שתי נקודות חיתוך כאשר הוא חיובי, כלומר כאשר .
למצוא את הפרמטר מנתון
לפונקציה יש נקודת קיצון כאשר . מצאו את .
נקודת קיצון היא מקום שבו הנגזרת מתאפסת. לכן גוזרים עם הפרמטר, ורק אחר כך מציבים.
גוזרים, ו- נשאר אות.
מציבים בנגזרת.
בדיקה: , ואכן מתאפסת ב-.
הטעות של הנגזרת שנשכחה.
קיצון אומר שהנגזרת מתאפסת, לא הפונקציה. המשוואה הראשונה מחפשת נקודת חיתוך עם ציר ה-.
בשאלה עם פרמטר, כתבו את הנגזרת עם הפרמטר, ומצאו את הקיצון כביטוי ב-. רק בסוף מציבים את הנתון.
תרגילים
תרגיל 1
נתונה המשפחה , כאשר . לפונקציה יש נקודת קיצון כאשר . מצאו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 3
הפתרון:
. במשפחה הזאת הקיצון נמצא תמיד ב-. מי שמציב ב- ומשווה ל- פותר שאלה אחרת.
תרגיל 2
נתונה הפונקציה , כאשר פרמטר. לפונקציה יש נקודת קיצון כאשר . מצאו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 8
הפתרון:
. הנגזרת של היא : הפרמטר הוא מקדם, והוא נשאר.
תרגיל 3
נתונה הפונקציה , כאשר . לפונקציה יש נקודת מקסימום כאשר . מצאו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 0.25
הפתרון:
. הטעות היא : הקיצון נמצא ב-, ולא ב- כמו במשפחה .
תרגיל 4
נתונה הפונקציה . כמה נקודות חיתוך יש לגרף שלה עם ציר ה-?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: א
הפתרון:
ערך המינימום
המינימום מתחת לציר
משני הצדדים הגרף עולה מעל הציר
שתיים: הגרף יורד מ- אל מינימום שלילי, ועולה שוב ל-. מינימום שלילי לבדו לא מספיק — צריך גם לדעת שבשני הקצוות הפונקציה חיובית.
תרגיל 5
טענה: הגרף של לא חותך את ציר ה-.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: נכון
הפתרון:
המינימום חיובי
הטענה נכונה, כי . בלי לחשב את ערך המינימום אי אפשר לדעת: גרף שיורד ואחר כך עולה יכול גם לחתוך את הציר.
תרגיל 6
נתונה המשפחה , כאשר . בשביל ערך אחד של הגרף משיק לציר ה-. מצאו אותו. עגלו לשלוש ספרות אחרי הנקודה העשרונית.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 2.718
הפתרון:
המינימום נוגע בציר
. מי שכותב שוכח שהנתון הוא .
תרגיל 7
נתונה הפונקציה , כאשר . ידוע ש-. מצאו את . עגלו לשלוש ספרות אחרי הנקודה העשרונית.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 7.389
הפתרון:
מעלים את בחזקת שני האגפים
. הטעות הנפוצה היא : ה- לא «נעלם» — הופכים אותו בעזרת .
תרגיל 8
נתונה הפונקציה , כאשר . מהו תחום ההגדרה שלה?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ב כל
הפתרון:
מה שבתוך ה- חיובי תמיד
כל . הפרמטר כאן עוזר: בגלל הביטוי לעולם לא מתאפס. בלי הנתון התשובה הייתה תלויה ב-.
תרגיל 9
נתונה הפונקציה , כאשר . שיפוע המשיק לגרף בנקודה שבה הוא . מצאו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 3
הפתרון:
כלל השרשרת
. שיפוע המשיק הוא ערך הנגזרת, לא ערך הפונקציה. ובנגזרת של צריך את המונה .
תרגיל 10
נתונה המשפחה , כאשר . מצאו את שבשבילו ערך המינימום של שווה ל-.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 1
הפתרון:
ערך המינימום כביטוי ב-
גוזרים לפי
ל- יש מקסימום ב-, ולכן זה הפתרון היחיד
. את המשוואה אי אפשר לפתור באלגברה. מנחשים , ומוכיחים שזה הפתרון היחיד: הוא הערך הגדול ביותר של .
תרגיל 11
בסרטוט הגרף של , כאשר . הנקודה היא נקודת המינימום שלו. מהו ?
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: ד
הפתרון:
המינימום נמצא ב-
בסרטוט שיעור ה- של הוא
. אפשר לבדוק: , הגובה של . מי שבוחר קורא את הגרף כאילו הוא משיק לציר — אבל מעל הציר.
תרגיל 12
נתונה הפונקציה . האסימפטוטה האנכית שלה היא . מצאו את .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 3
הפתרון:
הקיר: מה שבתוך ה- מתאפס
. הטעות היא : הקיר נמצא ב-, לא ב-.
תרגיל 13
טענה: לכל , נקודת המינימום של נמצאת על הגרף של .
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: נכון
הפתרון:
נקודת המינימום
מציבים ב-: אותו ערך
הטענה נכונה. כל המינימומים של המשפחה נמצאים על עקומה אחת. בודקים זאת לכל , באותיות — דוגמה מספרית אחת אינה הוכחה.
תרגיל 14
נתונה המשפחה . התאימו לכל ערך של את מספר נקודות החיתוך של הגרף עם ציר ה-.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: — אין נקודות חיתוך · — נקודה אחת · — שתי נקודות
הפתרון:
ערך המינימום בכל מקרה
הסימן של ערך המינימום קובע. ב- הגרף רק נוגע בציר: נקודה אחת, ולא שתיים.
תרגיל 15
נתונה המשפחה , כאשר . מצאו את שבשבילו ערך המקסימום של הוא . עגלו לשלוש ספרות אחרי הנקודה העשרונית.
להציג את התשובה והפתרון
התשובה: 0.368
הפתרון:
. שימו לב לסימן: . מי שמאבד את המינוס מקבל .