אסימפטוטה אנכית ונקודת חור

📍 אסימפטוטה אנכית ונקודת חור

מה קורה כשמתקרבים לנקודת אי-הגדרה

🎯 למה זה חשוב?

בפרק הקודם למדנו למצוא את נקודות אי-ההגדרה (איפה המכנה מתאפס).

עכשיו נלמד מה קורה לגרף ליד נקודות אלה. יש שתי אפשרויות:

📊

אסימפטוטה אנכית

הגרף "מתפוצץ" לאינסוף

🕳️

נקודת חור

יש "חור" קטן בגרף

📊 אסימפטוטה אנכית

אסימפטוטה אנכית = קו אנכי שהגרף מתקרב אליו אבל אף פעם לא נוגע בו

הגרף "שואף לאינסוף" (או מינוס אינסוף) כשמתקרבים לקו

מתי יש אסימפטוטה אנכית?

כאשר ב-\(x = a\):

  • המכנה מתאפס: \(Q(a) = 0\)
  • המונה לא מתאפס: \(P(a) \neq 0\)

משוואת האסימפטוטה: \(x = a\)

דוגמה:

\(f(x) = \frac{x+1}{x-3}\)

ב-\(x = 3\):

• מכנה: \(3 - 3 = 0\)

• מונה: \(3 + 1 = 4 \neq 0\)

יש אסימפטוטה אנכית: \(x = 3\)

🕳️ נקודת חור (נקודת אי-רציפות נשלפת)

נקודת חור = נקודה שבה הפונקציה לא מוגדרת, אבל הגבול קיים וסופי

הגרף רציף פרט ל"חור" קטן בנקודה אחת

מתי יש נקודת חור?

כאשר ב-\(x = a\):

  • המכנה מתאפס: \(Q(a) = 0\)
  • גם המונה מתאפס: \(P(a) = 0\)

במילים אחרות: יש גורם משותף \((x-a)\) במונה ובמכנה שאפשר לצמצם!

דוגמה:

\(f(x) = \frac{x^2-1}{x-1}\)

ב-\(x = 1\):

• מכנה: \(1 - 1 = 0\)

• מונה: \(1^2 - 1 = 0\) ✓ (גם מתאפס!)

→ יש נקודת חור!

נפרק ונצמצם:

\(f(x) = \frac{x^2-1}{x-1} = \frac{(x-1)(x+1)}{x-1} = x+1\) (עבור \(x \neq 1\))

הגרף הוא הישר \(y = x + 1\) עם חור ב-\(x = 1\)

נקודת החור: \((1, 2)\)

🔍 איך מבדילים? - טבלת השוואה

  אסימפטוטה אנכית נקודת חור
מכנה ב-\(x=a\) \(= 0\) \(= 0\)
מונה ב-\(x=a\) \(\neq 0\) \(= 0\)
הגבול \(\pm \infty\) מספר סופי
הגרף "מתפוצץ" לאינסוף יש "חור" בנקודה
צמצום לא ניתן לצמצם אפשר לצמצם גורם

💡 הטריק לזיהוי מהיר:

ב-\(x = a\) שבה המכנה מתאפס, הציבו את \(a\) במונה:

  • אם המונה לא אפסאסימפטוטה אנכית
  • אם המונה גם אפסנקודת חור

✏️ דוגמה מפורטת

שאלה: עבור \(f(x) = \frac{x^2-4}{x^2-x-2}\), מצאו את האסימפטוטות האנכיות ונקודות החור.


שלב 1: נפרק את המונה והמכנה

מונה: \(x^2 - 4 = (x-2)(x+2)\)

מכנה: \(x^2 - x - 2 = (x-2)(x+1)\)

שלב 2: נמצא נקודות אי-הגדרה (מכנה = 0)

\((x-2)(x+1) = 0\)

\(x = 2\) או \(x = -1\)

שלב 3: נבדוק כל נקודה

עבור \(x = 2\):

מונה: \((2-2)(2+2) = 0 \cdot 4 = 0\)

→ גם המונה מתאפס → נקודת חור!

עבור \(x = -1\):

מונה: \((-1-2)(-1+2) = (-3)(1) = -3 \neq 0\)

→ המונה לא מתאפס → אסימפטוטה אנכית!

שלב 4: נמצא את נקודת החור

נצמצם: \(f(x) = \frac{(x-2)(x+2)}{(x-2)(x+1)} = \frac{x+2}{x+1}\) (עבור \(x \neq 2\))

נציב \(x = 2\) בפונקציה המצומצמת:

\(y = \frac{2+2}{2+1} = \frac{4}{3}\)

נקודת החור: \(\left(2, \frac{4}{3}\right)\)

תשובה:

• אסימפטוטה אנכית: \(x = -1\)

• נקודת חור: \(\left(2, \frac{4}{3}\right)\)

🔢 גבולות חד-צדדיים ליד אסימפטוטה

כשמתקרבים לאסימפטוטה אנכית, הגרף יכול ללכת ל-\(+\infty\) או ל-\(-\infty\).

כדי לדעת לאן, בודקים את הסימן משני צדי האסימפטוטה.

דוגמה: \(f(x) = \frac{1}{x-2}\)

אסימפטוטה אנכית ב-\(x = 2\)

צד נקודת מבחן סימן גבול
\(x \to 2^-\) (משמאל) \(x = 1.9\) \(\frac{1}{-0.1} < 0\) \(-\infty\)
\(x \to 2^+\) (מימין) \(x = 2.1\) \(\frac{1}{0.1} > 0\) \(+\infty\)

💡 טיפים חשובים למבחן

1️⃣ תמיד לפרק!

לפני הכל - לפרק את המונה והמכנה

ככה קל לזהות גורמים משותפים

2️⃣ נקודת חור = זוג סדור!

לא לשכוח למצוא גם את \(y\)

מציבים בפונקציה המצומצמת

3️⃣ אסימפטוטה = משוואה!

התשובה היא \(x = a\)

לא רק המספר \(a\)

4️⃣ לבדוק את שניהם!

לכל נקודת אי-הגדרה צריך לבדוק

אם זו אסימפטוטה או חור

📝 סיכום

ב-\(x = a\) שבה מכנה = 0:

מונה \(\neq 0\) אסימפטוטה אנכית
מונה \(= 0\) נקודת חור

עכשיו אתם מוכנים להמשיך לנושא הבא: אסימפטוטה אופקית!