קדם אנליזה - מונוטוניות עלייה/ירידה, קטעי מונוטוני

הסבר מלא, דוגמאות פתורות ותרגול.

📖 קדם אנליזה - מונוטוניות עלייה/ירידה, קטעי מונוטוני

קדם-אנליזה: הבנה מגרף

דף 2: מונוטוניות - עלייה וירידה

🎯 מה זו מונוטוניות?

מונוטוניות מתארת את ההתנהגות של הפונקציה: האם היא עולה או יורדת?

כשאנחנו הולכים על ציר x משמאל לימין, מה קורה לערכי y?

📈 פונקציה עולה

ככל ש-x גדל, גם y גדל

הולכים ימינה ↗ עולים למעלה

x y פונקציה עולה

💡 דמיינו: טיפוס על הר - ככל שמתקדמים, עולים גבוה יותר!

📝 הגדרה מתמטית:

אם \(x_1 < x_2\) אז \(f(x_1) < f(x_2)\)

📉 פונקציה יורדת

ככל ש-x גדל, y קטן

הולכים ימינה ↘ יורדים למטה

x y פונקציה יורדת

💡 דמיינו: ירידה במגלשה - ככל שמתקדמים, יורדים נמוך יותר!

📝 הגדרה מתמטית:

אם \(x_1 < x_2\) אז \(f(x_1) > f(x_2)\)

📊 קטעי עלייה וירידה

רוב הפונקציות לא עולות או יורדות כל הזמן - יש להן קטעים של עלייה וקטעים של ירידה.

x y -2 0 1 2 יורדת ↘ עולה ↗ יורדת ↘

✏️ בגרף הזה:

יורדת: בקטע \((-\infty, -2)\)

עולה: בקטע \((-2, 1)\)

יורדת: בקטע \((1, \infty)\)

⚠️ חשוב!

קטעי עלייה וירידה נכתבים לפי ערכי x (לא y!)

🔍 איך מזהים מונוטוניות מגרף?

💡 הטריק: דמיינו שאתם הולכים על הגרף משמאל לימין

עולים? 📈

כמו לטפס על הר

= פונקציה עולה

יורדים? 📉

כמו לרדת במדרון

= פונקציה יורדת

➡️ פונקציה קבועה

יש גם מצב שלישי: הפונקציה לא עולה ולא יורדת - היא קבועה.

פונקציה קבועה (אופקית)

ערך y נשאר אותו דבר לכל x

✏️ דוגמה מלאה

-2 -1 1 2 3 מינימום יורדת ↘ עולה ↗

גרף של \(f(x) = x^2\)

קטעי מונוטוניות:

יורדת: בקטע \((-\infty, 0)\)

עולה: בקטע \((0, \infty)\)

נקודת המעבר: x = 0 (נקודת מינימום)

📝 סיכום

עולה 📈 = הולכים ימינה ועולים למעלה

יורדת 📉 = הולכים ימינה ויורדים למטה

קטעי מונוטוניות נכתבים לפי ערכי x

נקודות המעבר = נקודות קיצון (בדף הבא!)

דוגמאות פתורות

דוגמה 1

📈 פונקציה עולה:

מתי אומרים שפונקציה עולה?

הצג פתרון
א כאשר ככל ש-\(x\) גדל, \(f(x)\) גדל ✓ נכונה
ב כאשר ככל ש-\(x\) גדל, \(f(x)\) קטן
ג כאשר הפונקציה חיובית
ד כאשר הגרף מעל ציר \(x\)
📈 פונקציה עולה

הגדרה:

פונקציה עולה:

ככל ש-\(x\) גדל → \(f(x)\) גדל

פורמלית:
אם \(x_1 < x_2\) אז \(f(x_1) < f(x_2)\)

איך זה נראה בגרף?

הגרף עולה משמאל לימין ↗

כשהולכים ימינה, הגרף עולה למעלה!

דוגמה:

\(f(x) = x\)

ככל ש-\(x\) גדל:
\(f(1) = 1\)
\(f(2) = 2\)
\(f(3) = 3\)

עולה! ✓
דוגמה 2

📉 פונקציה יורדת:

מתי אומרים שפונקציה יורדת?

הצג פתרון
א כאשר ככל ש-\(x\) גדל, \(f(x)\) קטן ✓ נכונה
ב כאשר ככל ש-\(x\) גדל, \(f(x)\) גדל
ג כאשר הפונקציה שלילית
ד כאשר הגרף מתחת לציר \(x\)
📉 פונקציה יורדת

הגדרה:

פונקציה יורדת:

ככל ש-\(x\) גדל → \(f(x)\) קטן

פורמלית:
אם \(x_1 < x_2\) אז \(f(x_1) > f(x_2)\)

איך זה נראה בגרף?

הגרף יורד משמאל לימין ↘

כשהולכים ימינה, הגרף יורד למטה!

דוגמה:

\(f(x) = -x\)

ככל ש-\(x\) גדל:
\(f(1) = -1\)
\(f(2) = -2\)
\(f(3) = -3\)

יורדת! ✓
דוגמה 3

↗️ עולה ממש:

מה ההבדל בין "עולה" ל"עולה ממש"?

הצג פתרון
א עולה ממש: \(f(x_1) < f(x_2)\) בהחלט. עולה: מותר \(f(x_1) \leq f(x_2)\) ✓ נכונה
ב אין הבדל
ג עולה ממש = עולה מהר יותר
ד עולה = רק בקו ישר
↗️ עולה ממש

עולה ממש:

אם \(x_1 < x_2\)
אז \(f(x_1) < f(x_2)\) בהחלט!

אסור קטע אופקי!

עולה (לא ממש):

אם \(x_1 < x_2\)
אז \(f(x_1) \leq f(x_2)\)

מותר קטע אופקי!

דוגמה:

פונקציה קבועה \(f(x) = 5\):

✓ עולה (כי \(5 \leq 5\))
✗ עולה ממש (כי \(5 \not< 5\))

בדרך כלל:

כשאומרים "עולה" מתכוונים ל"עולה ממש"

תרגול עכשיו

צרו שאלה חדשה אקראית ובדקו את עצמכם.

לחצו על הכפתור כדי לקבל שאלה חדשה.