תחום הגדרה של פונקציית שורש
תחום הגדרה
דף 2: תחום הגדרה של פונקציית שורש
⭐ הכלל המרכזי
מה שתחת השורש חייב להיות ≥ 0
\(\sqrt{\text{ביטוי}}\) → דורשים: \(\text{ביטוי} \geq 0\)
💡 למה?
כי אין מספר ממשי שהריבוע שלו שלילי!
למשל: \(\sqrt{-4}\) לא קיים (במספרים ממשיים)
✏️ דוגמה בסיסית: \(f(x) = \sqrt{x}\)
שלב 1: מה תחת השורש? → x
שלב 2: דורשים: \(x \geq 0\)
תחום: \(x \geq 0\) או \([0, \infty)\)
📐 ביטוי ממעלה ראשונה (קו ישר) תחת השורש
דוגמה 1: \(f(x) = \sqrt{x - 3}\)
תנאי: \(x - 3 \geq 0\)
פתרון: \(x \geq 3\)
תחום: \([3, \infty)\)
דוגמה 2: \(f(x) = \sqrt{5 - x}\)
תנאי: \(5 - x \geq 0\)
פתרון: \(5 \geq x\) או \(x \leq 5\)
תחום: \((-\infty, 5]\)
דוגמה 3: \(f(x) = \sqrt{2x + 6}\)
תנאי: \(2x + 6 \geq 0\)
פתרון: \(2x \geq -6\) → \(x \geq -3\)
תחום: \([-3, \infty)\)
דוגמה 4: \(f(x) = \sqrt{-3x + 12}\)
תנאי: \(-3x + 12 \geq 0\)
פתרון: \(12 \geq 3x\) → \(x \leq 4\)
תחום: \((-\infty, 4]\)
📈 ביטוי ממעלה שנייה (פרבולה) תחת השורש
💡 השיטה: פותרים אי-שוויון ריבועי!
1. מוצאים את השורשים של הביטוי הריבועי
2. משרטטים פרבולה (סקיצה)
3. מסמנים איפה הפרבולה מעל ציר x (≥ 0)
דוגמה 5: \(f(x) = \sqrt{x^2 - 9}\)
תנאי: \(x^2 - 9 \geq 0\)
שורשים: \(x^2 = 9\) → \(x = 3\) או \(x = -3\)
פרבולה עם a > 0 (חיוך): חיובית "בחוץ"
תחום: \(x \leq -3\) או \(x \geq 3\)
בסימון קטעים: \((-\infty, -3] \cup [3, \infty)\)
דוגמה 6: \(f(x) = \sqrt{-x^2 + 4}\)
תנאי: \(-x^2 + 4 \geq 0\)
שורשים: \(-x^2 + 4 = 0\) → \(x^2 = 4\) → \(x = \pm 2\)
פרבולה עם a < 0 (עצוב): חיובית "בפנים"
תחום: \(-2 \leq x \leq 2\) או \([-2, 2]\)
דוגמה 7: \(f(x) = \sqrt{x^2 - 4x + 3}\)
תנאי: \(x^2 - 4x + 3 \geq 0\)
פירוק: \((x-1)(x-3) \geq 0\)
שורשים: \(x = 1\) או \(x = 3\)
פרבולה עם a > 0 → חיובית "בחוץ"
תחום: \(x \leq 1\) או \(x \geq 3\)
🔺 ביטויים ממעלות גבוהות יותר
דוגמה 8: \(f(x) = \sqrt{x^3}\)
תנאי: \(x^3 \geq 0\)
מתי x³ חיובי? כש-x חיובי! (מעלה אי-זוגית שומרת סימן)
תחום: \(x \geq 0\)
דוגמה 9: \(f(x) = \sqrt{x^4 - 16}\)
תנאי: \(x^4 - 16 \geq 0\)
פתרון: \(x^4 \geq 16\) → \(|x|^4 \geq 16\) → \(|x| \geq 2\)
תחום: \(x \leq -2\) או \(x \geq 2\)
דוגמה 10: \(f(x) = \sqrt{(x-1)(x+2)(x-4)}\)
תנאי: \((x-1)(x+2)(x-4) \geq 0\)
שורשים: \(x = -2, 1, 4\)
בודקים סימנים בכל קטע (או משתמשים בטבלת סימנים):
תחום: \([-2, 1] \cup [4, \infty)\)
💡 טיפים חשובים
1. שורש זוגי (√, ⁴√, ...) → דורש ביטוי ≥ 0
2. שורש אי-זוגי (³√, ⁵√, ...) → אין הגבלה! מוגדר לכל x
3. אם יש שורש + עוד משהו:
למשל \(f(x) = \sqrt{x-2} + 3x\)
השורש הוא ה"צוואר בקבוק" - הוא קובע את התחום!
📝 סיכום
פונקציית שורש: תחת השורש חייב להיות ≥ 0
מעלה ראשונה → אי-שוויון פשוט
מעלה שנייה → פותרים אי-שוויון ריבועי (פרבולה)
מעלות גבוהות → טבלת סימנים