תחום הגדרה של פונקציה רציונלית (מנה)
תחום הגדרה
דף 3: תחום הגדרה של פונקציה רציונלית (מנה)
⭐ הכלל המרכזי
המכנה חייב להיות שונה מאפס!
\(\frac{\text{מונה}}{\text{מכנה}}\) → דורשים: \(\text{מכנה} \neq 0\)
💡 למה?
חילוק באפס לא מוגדר! אי אפשר לחלק שום דבר באפס.
שימו לב: המונה יכול להיות כל דבר (גם 0) - רק המכנה אסור שיהיה 0!
📐 מכנה ממעלה ראשונה (קו ישר)
דוגמה 1: \(f(x) = \frac{1}{x}\)
מכנה: x
תנאי: \(x \neq 0\)
תחום: \(x \neq 0\) או \(\mathbb{R} \setminus \{0\}\)
דוגמה 2: \(f(x) = \frac{5}{x - 3}\)
מכנה: x - 3
תנאי: \(x - 3 \neq 0\)
פתרון: \(x \neq 3\)
תחום: \(x \neq 3\)
דוגמה 3: \(f(x) = \frac{x^2 + 1}{2x + 8}\)
מכנה: 2x + 8
תנאי: \(2x + 8 \neq 0\)
פתרון: \(2x \neq -8\) → \(x \neq -4\)
תחום: \(x \neq -4\)
דוגמה 4: \(f(x) = \frac{3x - 7}{-5x + 15}\)
מכנה: -5x + 15
תנאי: \(-5x + 15 \neq 0\)
פתרון: \(15 \neq 5x\) → \(x \neq 3\)
תחום: \(x \neq 3\)
📈 מכנה ממעלה שנייה (ריבועי)
💡 השיטה: פותרים את המשוואה הריבועית ומוציאים את השורשים!
דוגמה 5: \(f(x) = \frac{1}{x^2 - 4}\)
מכנה: \(x^2 - 4\)
תנאי: \(x^2 - 4 \neq 0\)
פתרון: \(x^2 \neq 4\) → \(x \neq 2\) ו-\(x \neq -2\)
תחום: \(x \neq \pm 2\)
דוגמה 6: \(f(x) = \frac{x + 1}{x^2 - 5x + 6}\)
מכנה: \(x^2 - 5x + 6\)
תנאי: \(x^2 - 5x + 6 \neq 0\)
פירוק: \((x-2)(x-3) \neq 0\)
פתרון: \(x \neq 2\) ו-\(x \neq 3\)
תחום: \(x \neq 2, 3\)
דוגמה 7: \(f(x) = \frac{2x}{x^2 + 1}\)
מכנה: \(x^2 + 1\)
תנאי: \(x^2 + 1 \neq 0\)
בדיקה: \(x^2 + 1 > 0\) לכל x! (ריבוע תמיד אי-שלילי, ועוד 1 זה בטוח חיובי)
המכנה לעולם לא מתאפס!
תחום: \(\mathbb{R}\) (כל המספרים)
דוגמה 8: \(f(x) = \frac{x^3}{x^2 - 6x + 9}\)
מכנה: \(x^2 - 6x + 9\)
זיהוי: זה \((x-3)^2\)!
תנאי: \((x-3)^2 \neq 0\)
פתרון: \(x \neq 3\) (שורש כפול)
תחום: \(x \neq 3\)
🔺 מכנה ממעלות גבוהות או מפורק
דוגמה 9: \(f(x) = \frac{5}{x(x-1)(x+2)}\)
מכנה: \(x(x-1)(x+2)\)
תנאי: כל גורם צריך להיות ≠ 0
פתרון:
- \(x \neq 0\)
- \(x - 1 \neq 0\) → \(x \neq 1\)
- \(x + 2 \neq 0\) → \(x \neq -2\)
תחום: \(x \neq -2, 0, 1\)
דוגמה 10: \(f(x) = \frac{x^2 + 3}{x^3 - 8}\)
מכנה: \(x^3 - 8\)
תנאי: \(x^3 - 8 \neq 0\)
פתרון: \(x^3 \neq 8\) → \(x \neq 2\)
תחום: \(x \neq 2\)
⚠️ מקרה מיוחד: צמצום
דוגמה 11: \(f(x) = \frac{x^2 - 4}{x - 2}\)
מכנה: \(x - 2\)
תנאי: \(x \neq 2\)
שימו לב: אפשר לפרק ולצמצם: \(\frac{(x-2)(x+2)}{x-2} = x + 2\)
אבל גם אחרי הצמצום, התחום נשאר \(x \neq 2\)!
תחום: \(x \neq 2\)
🔑 כלל חשוב:
גם אחרי צמצום, התחום נקבע לפי הפונקציה המקורית!
הנקודה הבעייתית לא "נעלמת" - היא הופכת ל"חור" בגרף.
📝 סיכום
פונקציה רציונלית: המכנה חייב להיות ≠ 0
מעלה ראשונה → משוואה פשוטה
מעלה שנייה → מוצאים שורשים (פירוק או נוסחה)
מכנה מפורק → כל גורם בנפרד ≠ 0