חשבון דיפרנציאלי, כיתה י"א (5 יח"ל)
הנגזרת אומרת כמה מהר פונקציה משתנה; בקורס הזה תשאלו גם איך הקצב הזה עצמו משתנה, ותחקרו משפחות חדשות של פונקציות.נושאים
הקורס נשען על החשבון הדיפרנציאלי של כיתה י’: כללי הגזירה, משוואת המשיק, חקירה, פונקציית השורש והפונקציה הרציונלית. הנושאים, לפי הסדר:
- השתנות קצב השינוי: קעירות, הנגזרת השנייה, נקודות פיתול, הנגזרת השנייה וסוג הקיצון, הקשר בין הגרפים של , ו־, תאוצה ובעיות מציאותיות;
- פונקציות רציונליות: התנהגות ליד נקודות אי־הגדרה ובקצוות התחום, חקירה מלאה עם קעירות, משפחות עם פרמטר ובעיות משיק;
- פונקציות עם שורשים ריבועיים: תחום ההגדרה, אסימפטוטות שונות ב־ וב־, נגזרת, משוואות עם שורש, חקירה, והגרף של לפי הגרף של ;
- בעיות ערך קיצון בתחום סגור ובתחום פתוח, בגרפים, בגאומטריה ובגופים;
- הפונקציות הטריגונומטריות ברדיאנים: תכונות וגרפים, הנגזרות של , ו־, משיקים, חקירה ובעיות ערך קיצון.
יש שני סוגים של שיעורים:
- שיעורי לימוד – הסבר, דוגמאות פתורות וכמה שאלות לנסות;
- שיעורי תרגול – שאלות בלבד.
איך עובדים בדף: שימוש בדף.
- חזרה: החשבון הדיפרנציאלי של כיתה י'לימודמה למדתם בכיתה י': כללי הגזירה, משוואת המשיק, חקירה עם טבלת סימנים, פונקציית השורש והפונקציה הרציונלית – תחום הגדרה ואסימפטוטות.
- קעירות: השתנות קצב השינוילימודכשהשיפוע של הגרף גדל – הגרף קעור כלפי מעלה, כשהוא קטן – קעור כלפי מטה; המשיקים והמיתרים של גרף קעור; ירידה שנעשית תלולה יותר.
- הנגזרת השנייה וקעירותלימודהנגזרת השנייה – קצב השינוי של הנגזרת; הסימן שלה קובע את הקעירות; תחומי הקעירות של פולינום ושל פונקציה רציונלית.
- נקודות פיתוללימודנקודה שבה הפונקציה מחליפה את סוג הקעירות; נקודות חשודות – $f''=0$ או $f''$ לא מוגדרת; פיתול אופקי, משופע ואנכי; $f''=0$ בלי פיתול; לכל פונקציה ממעלה שלישית נקודת פיתול אחת.
- הנגזרת השנייה וסוג הקיצוןלימודבנקודה שבה $f'=0$: $f''>0$ – מינימום, $f''<0$ – מקסימום; המשפט חד־כיווני, וכש־$f''=0$ אין מסקנה; דרכים אחרות לקבוע את סוג הקיצון; משפחה עם פרמטר.
- הגרפים של f, f′ ו־f″לימודמה גרף הנגזרת וגרף הנגזרת השנייה מספרים על הפונקציה: עלייה, קיצון, קעירות ופיתול; נקודת קיצון של $f'$ היא נקודת פיתול של $f$; איזה גרף הוא הפונקציה, איזה הנגזרת ואיזה הנגזרת השנייה.
- קצב השינוי של קצב השינוילימודדרך, מהירות ותאוצה – $a(t)=v'(t)=s''(t)$; מחירים שעולים לאט יותר; אורך היום בתל אביב – מתי הוא גדל הכי מהר; מילוי כלי; הגידול המהיר ביותר בנקודת הפיתול.
- תרגול: הנגזרת השנייהתרגולנגזרות שניות, תחומי קעירות, נקודות פיתול, סוג הקיצון לפי $f''$, גרף הנגזרת, תאוצה ומשפחה עם פרמטר.
- פונקציה רציונלית: ליד נקודות אי־הגדרה ובקצוותלימודהסימן של פונקציה רציונלית משני הצדדים של אסימפטוטה אנכית, אסימפטוטה אופקית לפי המעלות, התקרבות אליה מלמעלה או מלמטה, גרף שחותך את האסימפטוטה האופקית שלו, ונקודת אי־רציפות סליקה.
- חקירה מלאה של פונקציה רציונליתלימודשלבי החקירה עם הנגזרת השנייה: קעירות ונקודות פיתול; x/(x²+1) ושלוש נקודות הפיתול שלה; 1/(x²−1) – קעירות שמתחלפת מעבר לאסימפטוטות בלי נקודת פיתול; החמצן באגם.
- פונקציה רציונלית: פרמטרים ומשיקיםלימודמשפחה של פונקציות רציונליות עם פרמטר – הפרמטר מנקודת קיצון, הערכים שבהם אין קיצון; משיק בנקודה שעל הגרף ומשיקים בשיפוע נתון; האסימפטוטות של גרף מוזז.
- תרגול: פונקציות רציונליותתרגולאסימפטוטות וחורים, אי־שוויונות, הנגזרת השנייה וקעירות, נקודות פיתול, משיקים, פרמטר, בעיית ערך קיצון ופונקציה לפי הגרף שלה.
- פונקציות עם שורשים: תחום הגדרה ואסימפטוטותלימודתחום ההגדרה של פונקציה עם שורש בסכום, במכפלה, במונה או במכנה; √(x²) = |x|; פונקציה עם אסימפטוטות אופקיות שונות ב־∞ וב־∞−, או עם אסימפטוטה בצד אחד בלבד; אסימפטוטה אנכית בקצה התחום.
- נגזרת של פונקציות עם שורשים ומשוואות עם שורשלימודנגזרת של מכפלה ושל מנה עם שורש, משיק אנכי בקצה תחום ההגדרה, משוואות עם שורש – העלאה בריבוע ובדיקה של כל פתרון – והטעות של הכנסת x לתוך השורש.
- חקירה של פונקציות עם שורשיםלימודחקירה מלאה של פונקציה עם שורש, כולל הנגזרת השנייה: x√(4−x²) – נקודות קיצון בתוך התחום ובקצותיו ונקודת פיתול; x/√(x²+1) – עולה בכל התחום, שתי אסימפטוטות ונקודת פיתול.
- הגרף של √f(x) לפי הגרף של fלימודמה הגרף של g(x) = √f(x) לוקח מהגרף של f: תחום ההגדרה שבו f ≥ 0, אותן נקודות אפס, נקודות קיצון באותו x בתוך התחום, משיקים אנכיים בנקודות האפס, איפה √f מעל f ואיפה מתחתיה, והאסימפטוטות.
- תרגול: פונקציות עם שורשיםתרגולתחומי הגדרה, נגזרות עם שורשים, משוואה עם שורש, שתי אסימפטוטות, חקירות עם קיצון בקצה ונקודת פיתול, משיק, √f לפי f, הנקודה הקרובה ביותר על גרף וזיהוי גרף.
- בעיות ערך קיצון בתחום סגור ובתחום פתוחלימודהערך הגדול ביותר והקטן ביותר של פונקציה בתחום סגור – נקודות הקיצון וקצות התחום; בתחום פתוח ייתכן שאין ערך כזה; הנקודה על גרף הקרובה ביותר לנקודה; מחנות הסיירות – המסלול הקצר ביותר והארוך ביותר.
- בעיות ערך קיצון בגאומטריה ובגופיםלימודמלבן חסום בחצי עיגול, גליל בעל נפח נתון ושטח פנים קטן ביותר, תיבה מגיליון, משולש ישר זווית בעל יתר נתון, עלות נסיעה בתחום סגור.
- תרגול: בעיות ערך קיצוןתרגולערך גדול ביותר וקטן ביותר בתחום סגור ובתחום פתוח, המרחק הקצר ביותר מנקודה לגרף, גדר ליד קיר, גליל פתוח, מלבן בחצי עיגול, הדרך הקצרה ביותר דרך נהר.
- הפונקציות הטריגונומטריות ברדיאניםלימודרדיאנים, הגרפים של סינוס, קוסינוס וטנגנס, מחזור, זוגיות ואי־זוגיות, נקודות אפס ואסימפטוטות; הזזות ומתיחות: y = a·sin(bx+c)+d; מחזור וההבדל בינו לבין המחזור הקטן ביותר.
- הנגזרות של הפונקציות הטריגונומטריותלימודהגבול של sin x חלקי x, הנגזרת של סינוס לפי ההגדרה, למה רדיאנים, הנגזרות של קוסינוס וטנגנס, כלל השרשרת ומשוואת המשיק.
- חקירה של פונקציות טריגונומטריותלימודחקירה בתחום של מחזור אחד: נגזרת, נגזרת שנייה, קיצון, קעירות ונקודות פיתול; x + 2sin x; √(sin x) וקיצון בקצות התחום; המשפחה y = sin x + ax; x²·sin x והמעטפת שלה.
- בעיות ערך קיצון עם פונקציות טריגונומטריותלימודזווית כמשתנה: שטח משולש שווה שוקיים בלי גזירה, טרפז חסום בחצי עיגול, מלבן בחצי עיגול, גלגל ענק – מתי הקרון עולה הכי מהר, מרזב בשטח חתך גדול ביותר, מלבן בעל אלכסון נתון.
- תרגול: פונקציות טריגונומטריותתרגולנגזרות של פונקציות טריגונומטריות, משוואת משיק, נקודות קיצון ונקודות פיתול בתחום של מחזור, מחזור וערכים, נגזרת שנייה, בעיית ערך קיצון, √(cos x).
- חזרה על הקורסתרגולשאלות מכל הקורס: נגזרת שנייה, קעירות ונקודות פיתול, הנגזרת השנייה וסוג הקיצון, הגרף של f′, חקירה של פונקציה רציונלית ושל פונקציה עם שורש, משיק, בעיית ערך קיצון ופונקציות טריגונומטריות.
עודכן לאחרונה ב