דלג לתוכן

חשבון אינטגרלי, כיתה י"א (5 יח"ל)

כשיודעים באיזה קצב גודל משתנה – המהירות של מכונית, קצב הזרימה של מים לבריכה – אפשר למצוא כמה ממנו הצטבר.נושאים

זה החשבון האינטגרלי: הפעולה ההפוכה לחשבון הדיפרנציאלי שלמדתם בכיתה י’ ובקורס החשבון הדיפרנציאלי של כיתה י"א (נגזרות של הפונקציות הטריגונומטריות, הנגזרת השנייה והקעירות). הנושאים, לפי הסדר:

  • הפונקציה הקדומה: האינטגרל הלא מסוים של פולינומים, של חזקות ושל שורשים;
  • הצטברות: קצב קבוע ופונקציית מדרגות, קירוב במלבנים, פונקציית ההצטברות ותכונותיה, המשפט היסודי של החשבון הדיפרנציאלי והאינטגרלי, האינטגרל המסוים;
  • הגרפים של פונקציה, של הנגזרת שלה ושל פונקציית ההצטברות שלה;
  • כללי האינטגרציה: כפל בקבוע, סכום, פונקציה פנימית לינארית, פונקציה מורכבת כפול הנגזרת הפנימית, הפונקציות הטריגונומטריות ואינטגרלים בעזרת זהויות;
  • יישומים: פונקציה לפי הנגזרת שלה ונקודה, השטח בין גרף לציר ה-x\displaystyle x ובין שני גרפים, בעיות הצטברות – דרך, מים, פרמטר, ערך קיצון.

יש שני סוגים של שיעורים:

  • שיעורי לימוד – הסבר, דוגמאות פתורות וכמה תרגילים לנסות;
  • שיעורי תרגול – שאלות בלבד.

איך עובדים בדף: שימוש בדף.

  1. הפונקציה הקדומה והאינטגרל הלא מסויםלימודפונקציה קדומה ומשפחת הפונקציות הקדומות $F(x)+C$; הסימן $\int f(x)\,dx$; האינטגרל של חזקה ושל פולינום; בדיקה בגזירה; הפונקציה הקדומה שעוברת בנקודה.
  2. אינטגרלים של חזקות שליליות ושל שורשיםלימוד$\frac{1}{x^n}$ כחזקה שלילית ו-$\sqrt{x}$ כחזקה $\frac{1}{2}$; האינטגרלים של $\frac{1}{x^2}$, $\sqrt{x}$ ו-$\frac{1}{\sqrt{x}}$; פירוק שבר לסכום לפני האינטגרציה.
  3. הצטברות של קצב קבוע ושל פונקציית מדרגותלימודקצב שינוי והגודל המצטבר: דרך לפי מהירות, מים לפי קצב זרימה; ההצטברות היא השטח שמתחת לגרף הקצב; קצב שלילי – השטח נספר במינוס; פונקציית מדרגות; ההעתק והדרך.
  4. קירוב ההצטברות במלבניםלימודקצב שאינו קבוע: מחלקים את התחום לקטעים, ובכל קטע מחליפים את הפונקציה בערך קבוע – מלבן; ערך הקצה השמאלי, הימני והממוצע; ככל שהקטעים קצרים יותר, הקירוב טוב יותר; פונקציה קווית – הממוצע נותן את השטח המדויק.
  5. פונקציית ההצטברות ותכונותיהלימודפונקציית ההצטברות $F_a(x)=\int_a^x f(t)\,dt$ – השטח עם הסימן מ-$a$ עד $x$; $F_a(a)=0$; עלייה וירידה לפי הסימן של $f$, נקודות קיצון באפסים שבהם $f$ מחליפה סימן, קעירות לפי העלייה והירידה של $f$, נקודת פיתול בקיצון של $f$; גבול תחתון אחר מזיז את הגרף.
  6. המשפט היסודי של החשבון הדיפרנציאלי והאינטגרלילימודהנגזרת של פונקציית ההצטברות היא הפונקציה הנתונה: $F_a'(x)=f(x)$ – ההוכחה; השטח שמתחת לישר כפונקציה קדומה; פונקציית ההצטברות היא הפונקציה הקדומה ש-0 ב-$a$; $\int_a^b f(x)\,dx=F(b)-F(a)$.
  7. האינטגרל המסוים ותכונותיולימודחישוב אינטגרל מסוים בעזרת $\left[F(x)\right]_a^b$; אינטגרל חיובי, שלילי ואפס – לפי השטחים עם הסימן; כפל בקבוע, סכום, חיבור תחומים, החלפת הגבולות; הזזה של הפונקציה והזזה של התחום; אינטגרל כשנתון רק שטח.
  8. תרגול: הצטברות והאינטגרל המסויםתרגולאינטגרלים לא מסוימים של חזקות ושורשים; הצטברות של פונקציית מדרגות; קירוב במלבנים; פונקציית ההצטברות מגרף ומנוסחה; המשפט היסודי; אינטגרלים מסוימים ותכונותיהם; פרמטר בגבול.
  9. הגרפים של פונקציה, של הנגזרת שלה ושל פונקציית ההצטברותלימוד$F'=f$ ו-$F''=f'$: מהסימן של $f$ – עלייה, ירידה וקיצון של $F$; מהסימן של $f'$ – הקעירות של $F$ ונקודות הפיתול שלה; מגרף של $F$ אל $f$ ומגרף של $f'$ אל $f$; פונקציית ההצטברות מגבול תחתון אחר.
  10. אינטגרל של פונקציה מורכבת עם פונקציה פנימית לינאריתלימוד$\int f(mx+b)\,dx=\frac{1}{m}F(mx+b)+C$ – מכלל השרשרת; חזקות, שורשים ושברים של $mx+b$; אינטגרל מסוים; כשהפונקציה הפנימית אינה לינארית – פותחים סוגריים.
  11. אינטגרל של פונקציה מורכבת כפול הנגזרת הפנימיתלימוד$\int f(u(x))\cdot u'(x)\,dx=F(u(x))+C$: הפונקציה הקדומה היא פונקציה מורכבת; זיהוי הנגזרת הפנימית; השלמת מקדם חסר; חזקה ושורש של פונקציה כפול הנגזרת שלה; אינטגרל מסוים.
  12. אינטגרלים של פונקציות טריגונומטריותלימודהאינטגרלים של $\cos x$, $\sin x$ ו-$\frac{1}{\cos^2x}$, ברדיאנים; ארגומנט לינארי, $\sin(mx+b)$; נגזרת פנימית, $\sin^nx\cos x$; אינטגרל מסוים ושטח של קשת אחת; מחזור שלם – אינטגרל 0.
  13. אינטגרלים בעזרת זהויות טריגונומטריותלימוד$\sin^2x$ ו-$\cos^2x$ בעזרת הזווית הכפולה; $\sin x\cos x=\frac{1}{2}\sin2x$; $\tan^2x=\frac{1}{\cos^2x}-1$; $(\sin x+\cos x)^2$; אינטגרלים מסוימים וסימטריה.
  14. תרגול: כללי האינטגרציהתרגולפונקציה פנימית לינארית; פונקציה מורכבת כפול הנגזרת הפנימית; אינטגרלים של פונקציות טריגונומטריות ובעזרת זהויות; אינטגרלים מסוימים; פונקציית הצטברות ומשוואה.
  15. פונקציה לפי הנגזרת שלה ונקודהלימודמכל הפונקציות הקדומות, נקודה על הגרף בוחרת אחת; נקודה מתוך משיק או מנקודת קיצון; פונקציה לפי הנגזרת השנייה – שני קבועים ושני תנאים; מקום לפי מהירות; פונקציה מגרף הנגזרת.
  16. השטח בין גרף לציר xלימודשטח מעל הציר ומתחתיו; פונקציה שמחליפה סימן – מחלקים בנקודות האפס; השטח הכלוא בין גרף לציר; שטח של פונקציה טריגונומטרית; אינטגרל לעומת שטח.
  17. השטח בין שני גרפיםלימוד$\int_a^b\left(f(x)-g(x)\right)dx$ כש-$f\geq g$ – גם מתחת לציר; נקודות החיתוך כגבולות; גרפים שמתחלפים; שטח מורכב – הגבול העליון עובר מגרף לגרף; גרפים טריגונומטריים.
  18. בעיות הצטברות: תנועה, זרימה, פרמטר וקיצוןלימודההעתק והדרך לפי פונקציית מהירות; כמות מצטברת לפי קצב זרימה; קצב מגרף; פרמטר שנקבע לפי שטח נתון; שטח כפונקציה של גבול, והקיצון שלו לפי המשפט היסודי.
  19. תרגול: פונקציה לפי נגזרת, שטחים והצטברותתרגולפונקציה לפי הנגזרת ונקודה ולפי הנגזרת השנייה; שטח בין גרף לציר; שטח בין שני גרפים, גם טריגונומטריים; העתק ודרך; פרמטר לפי שטח.
  20. חזרה: חשבון אינטגרליתרגולסיכום הקורס, ושאלות שמשלבות את כל הנושאים: פונקציה טריגונומטרית ונגזרתה, שטח בין גרף לישר; פונקציית הצטברות מגרף, קיצון ופיתול; פונקציה לפי נגזרת ומשיק; השטח בין גרף, משיק וציר.
עודכן לאחרונה ב