סדרות ואינדוקציה, כיתה י"א (5 יח"ל)
סדרות של מספרים עם חוקיות, ושיטת הוכחה חדשה – האינדוקציה המתמטית – לטענות על כל המספרים הטבעיים.נושאים
הקורס נשען על האלגברה של כיתה י’: משוואות ואי־שוויונות, מערכות משוואות, חוקי החזקות ופירוק לגורמים. הנושאים, לפי הסדר:
- סדרה כללית: נוסחה לפי מקום, כלל נסיגה, גרף של נקודות, סדרה עולה, יורדת ומחזורית;
- הסדרה החשבונית: האיבר הכללי, האיבר הראשון וההפרש, הסכום, פעולות על האיברים, תת־סדרות ובעיות;
- הסדרה ההנדסית: האיבר הכללי והמנה, הממוצע ההנדסי, הסכום, פעולות על האיברים ותת־סדרות, סדרה הנדסית אינסופית ובעיות של גדילה ודעיכה;
- אינדוקציה מתמטית: העיקרון, נוסחאות סכום, שקילות של כלל נסיגה ונוסחה לפי מקום, התחלקות, ושגיאות בהוכחות.
יש שני סוגים של שיעורים:
- שיעורי לימוד – הסבר, דוגמאות פתורות וכמה שאלות לנסות;
- שיעורי תרגול – שאלות בלבד.
איך עובדים בדף: שימוש בדף.
- סדרה ונוסחה לפי מקוםלימודסדרה כפונקציה של המקום: טבלה, נוסחה וגרף של נקודות; נוסחה מציור בשתי דרכים; סדרה עולה, יורדת ועם סימנים מתחלפים; באיזה מקום נמצא איבר.
- כלל נסיגהלימודאיבר מהאיבר שלפניו: כלל נסיגה ותנאי התחלה; מנוסחה לפי מקום לכלל נסיגה; ניחוש נוסחה מהאיברים; סדרה מחזורית; כלל שמשתמש בשני איברים.
- תרגול: סדרותתרגולנוסחה לפי מקום וכלל נסיגה, המקום של איבר, סדרה עולה ויורדת, סדרה מחזורית וסדרה מציור.
- הסדרה החשבוניתלימודהפרש קבוע: כלל הנסיגה והאיבר הכללי; גרף של נקודות על ישר; כל איבר הוא הממוצע של שכניו; המקום של איבר ומספר האיברים; הוכחה ודוגמה נגדית.
- האיבר הראשון וההפרשלימודשני נתונים – שתי משוואות ב-$a_1$ וב-$d$; מערכת שאחת ממשוואותיה ריבועית; שלושה איברים סמוכים $a-d$, $a$, $a+d$.
- הסכום של סדרה חשבוניתלימודהסכום פעמיים, מההתחלה ומהסוף; $S_n$ בשתי צורות; מדרגות שיוצרות מלבן; סדרת הסכומים החלקיים על פרבולה; מספר האיברים מהסכום; האיבר מהסכום.
- פעולות על סדרה חשבונית ותת־סדרותלימודאילו פעולות על האיברים שומרות על סדרה חשבונית, ומה הן עושות לגרף; האיברים במקומות הזוגיים והאי־זוגיים; סדרה שמורכבת משתי סדרות חשבוניות.
- בעיות בסדרה חשבוניתלימודאולם קולנוע, משכורת שעולה כל חודש, שני מטיילים שהולכים זה לקראת זה, מדרגות וערמת בולי עץ.
- תרגול: הסדרה החשבוניתתרגולאיבר, מקום ומספר איברים, האיבר הראשון וההפרש, סכום, האיבר מהסכום, פעולות על האיברים, תת־סדרות ובעיה מילולית.
- הסדרה ההנדסיתלימודמנה קבועה: כלל הנסיגה והאיבר הכללי; חוקי החזקות עם מעריך שלם, גם שלילי; סדרה עולה, יורדת ועם סימנים מתחלפים; המקום של איבר בניסוי וטעייה.
- הממוצע ההנדסי, האיבר הראשון והמנהלימודריבוע של איבר הוא מכפלת שכניו; המנה משני איברים, גם כשיש שתי סדרות; מערכת ב-$a_1$ וב-$q$; שלושה איברים סמוכים $\frac{b}{q}$, $b$, $bq$.
- הסכום של סדרה הנדסיתלימודהסכום כפול $q$ פחות הסכום; $S_n$ ומספר המחוברים; סימנים מתחלפים; כמה איברים צריך כדי לעבור מספר; גדילה הנדסית לעומת גדילה חשבונית.
- פעולות על סדרה הנדסית ותת־סדרותלימודאילו פעולות על האיברים שומרות על סדרה הנדסית; מסדרה חשבונית לסדרה הנדסית בחזקות; האיברים במקומות הזוגיים; סדרה שמורכבת משתי סדרות הנדסיות.
- סדרה הנדסית אינסופיתלימוד$q^n$ שואף ל-0 כש-$|q|<1$; סכום מתכנס $S=\frac{a_1}{1-q}$; שבר עשרוני מחזורי כסכום אינסופי; לאילו ערכים של $x$ יש סכום; ריבועים בתוך ריבועים.
- בעיות גדילה ודעיכהלימודריבית דריבית, משכורת שעולה באחוזים לעומת משכורת שעולה בשקלים, חיידקים, האגדה על לוח השחמט, כדור קופץ וקבוצת קנטור.
- תרגול: הסדרה ההנדסיתתרגולאיבר ומקום, מנה ושני איברים, סכום, תת־סדרות, סדרה אינסופית, שבר מחזורי ובעיית דעיכה.
- עקרון האינדוקציהלימודדוגמאות אינן הוכחה; שלב הבסיס, שלב הצעד ושלב ההסקה; הוכחה שסכום המספרים האי־זוגיים הוא ריבוע; הנחה לעומת טענה; ריצוף לוחות בצורות L.
- הוכחת נוסחאות סכוםלימודסכום המספרים הטבעיים, סכום הריבועים וסכום של סדרה הנדסית באינדוקציה; בשלב הצעד – מוסיפים איבר אחד, מציבים את ההנחה ומוציאים גורם משותף.
- אינדוקציה וסדרותלימודכלל נסיגה ונוסחה לפי מקום שמגדירים אותה סדרה; ניחוש נוסחה והוכחתה; האיבר הכללי של סדרה חשבונית; מספרים משולשים ומחומשים; ישרים שמחלקים את המישור.
- התחלקותלימוד$7^n-1$ מתחלק ב-6 בשתי דרכים; בשלב הצעד – כותבים את הביטוי עבור $k+1$ בעזרת הביטוי עבור $k$; $n^3+2n$ מתחלק ב-3.
- שגיאות בהוכחה באינדוקציהלימודצעד בלי בסיס, בסיס בלי צעד, הנחה של מה שמוכיחים, וטענה שנבדקה רק בדוגמאות: איך מזהים הוכחה שאינה הוכחה.
- תרגול: אינדוקציה מתמטיתתרגולנוסחאות סכום, כלל נסיגה ונוסחה לפי מקום, התחלקות ומציאת שגיאה בהוכחה.
- חזרה: סדרות ואינדוקציהתרגולשאלות מכל הקורס: סדרה כללית, סדרה חשבונית והנדסית, סדרה הנדסית אינסופית, בעיה מילולית והוכחות באינדוקציה.
עודכן לאחרונה ב