בעיות קיצון- נקודות קיצון מקסימום/מינימום מקומי

הסבר מלא, דוגמאות פתורות ותרגול.

📖 בעיות קיצון- נקודות קיצון מקסימום/מינימום מקומי

קדם-אנליזה: הבנה מגרף

דף 3: נקודות קיצון

🎯 מה זו נקודת קיצון?

נקודת קיצון היא נקודה שבה הפונקציה "מחליפה כיוון":

  • מעלייה לירידה (= מקסימום)
  • מירידה לעלייה (= מינימום)

💡 דמיינו: הליכה על הרים - נקודת קיצון היא פסגה או עמק!

🏔️ נקודת מקסימום

הפונקציה עולה ↗ ואז יורדת ↘

= "פסגה" בגרף

עולה ↗ יורדת ↘ מקסימום

✏️ בנקודת מקסימום:

ערך y הוא הכי גבוה באזור הנקודה

🏞️ נקודת מינימום

הפונקציה יורדת ↘ ואז עולה ↗

= "עמק" בגרף

יורדת ↘ עולה ↗ מינימום

✏️ בנקודת מינימום:

ערך y הוא הכי נמוך באזור הנקודה

🌍 מקומי לעומת גלובלי

מקומי (Local)

הכי גבוה/נמוך בסביבה

כמו פסגה של גבעה קטנה

גלובלי (Global)

הכי גבוה/נמוך בכל התחום

כמו הפסגה הכי גבוהה ברכס

מקס' מקומי מקס' גלובלי מינ' מקומי מקס' מקומי המקסימום הגלובלי הוא הכי גבוה מכולם!

🔍 איך מזהים נקודות קיצון מגרף?

💡 חפשו נקודות שבהן הגרף "מתהפך":

סוג לפני אחרי צורה
מקסימום עולה ↗ יורדת ↘ ⌒ (פסגה)
מינימום יורדת ↘ עולה ↗ ⌣ (עמק)

📐 איך רושמים נקודת קיצון?

נקודת קיצון היא נקודה על הגרף, אז יש לה שני ערכים:

ערך x

"איפה" נמצאת נקודת הקיצון

נקרא גם: נקודת קיצון

ערך y

"כמה" שווה הפונקציה שם

נקרא גם: ערך קיצון

✏️ דוגמה:

נקודת מקסימום: \((2, 5)\)

משמעות: ב-\(x = 2\) יש מקסימום, וערך המקסימום הוא \(y = 5\)

✏️ דוגמה מלאה

x y -2 -1 1 2 3 2 1 -1 מינימום (-1, -1) מקסימום (1, 2)

נקודות הקיצון:

מינימום מקומי: בנקודה \((-1, -1)\)

מקסימום מקומי: בנקודה \((1, 2)\)

ערכי הקיצון:

ערך המינימום: y = -1

ערך המקסימום: y = 2

📝 סיכום

מקסימום ⌒ = עולה → יורדת (פסגה)

מינימום ⌣ = יורדת → עולה (עמק)

מקומי = הכי בסביבה | גלובלי = הכי בכל התחום

דוגמאות פתורות

דוגמה 1

🔝 מקסימום מקומי:

מהי נקודת מקסימום מקומי?

הצג פתרון
א נקודה שבה הפונקציה הכי גבוהה ב"סביבה" שלה ✓ נכונה
ב הנקודה הכי גבוהה בכל הגרף
ג נקודה שבה הפונקציה חיובית
ד נקודה שבה הפונקציה עולה
🔝 מקסימום מקומי

הגדרה:

נקודת מקסימום מקומי:

נקודה \((x_0, f(x_0))\) כך ש-\(f(x_0)\) הוא הערך הגבוה ביותר "בסביבה"

לא בהכרח הכי גבוה בכל הגרף!

איך זה נראה?

כמו "פסגה" 🏔️ בגרף

הפונקציה עולה עד הנקודה ↗
מגיעה לשיא 🔝
ואז יורדת ↘

דוגמה:

בגרף פרבולה הפוכה \(f(x) = -x^2\)

ב-\(x=0\): מקסימום מקומי

\(f(0) = 0\)

זו הנקודה הכי גבוהה!

למה "מקומי"?

כי זה הגבוה ביותר באזור
לא בהכרח בכל הגרף
דוגמה 2

🔻 מינימום מקומי:

מהי נקודת מינימום מקומי?

הצג פתרון
א נקודה שבה הפונקציה הכי נמוכה ב"סביבה" שלה ✓ נכונה
ב הנקודה הכי נמוכה בכל הגרף
ג נקודה שבה הפונקציה שלילית
ד נקודה שבה הפונקציה יורדת
🔻 מינימום מקומי

הגדרה:

נקודת מינימום מקומי:

נקודה \((x_0, f(x_0))\) כך ש-\(f(x_0)\) הוא הערך הנמוך ביותר "בסביבה"

לא בהכרח הכי נמוך בכל הגרף!

איך זה נראה?

כמו "עמק" 🏞️ בגרף

הפונקציה יורדת עד הנקודה ↘
מגיעה לשפל 🔻
ואז עולה ↗

דוגמה:

בגרף פרבולה \(f(x) = x^2\)

ב-\(x=0\): מינימום מקומי

\(f(0) = 0\)

זו הנקודה הכי נמוכה!

למה "מקומי"?

כי זה הנמוך ביותר באזור
לא בהכרח בכל הגרף
דוגמה 3

🌍 מקסימום גלובלי:

מה ההבדל בין מקסימום מקומי למקסימום גלובלי?

הצג פתרון
א מקסימום גלובלי = הגבוה ביותר בכל הגרף. מקומי = גבוה באזור ✓ נכונה
ב אין הבדל
ג גלובלי = חיובי בלבד
ד מקומי = רק בקצוות
🌍 מקסימום גלובלי

מקסימום גלובלי:

הנקודה הכי גבוהה בכל הגרף!

אין נקודה גבוהה יותר בשום מקום

נקרא גם: מקסימום אבסולוטי

מקסימום מקומי:

הנקודה הכי גבוהה באזור

יכולות להיות נקודות גבוהות יותר במקומות אחרים

דוגמה:

הר אוורסט 🏔️:
• מקסימום גלובלי בעולם
• ההר הכי גבוה!

הר מירון 🗻:
• מקסימום מקומי בישראל
• הכי גבוה באזור
• אבל לא הכי גבוה בעולם

שים לב:

מקסימום גלובלי הוא גם מקסימום מקומי!

אבל מקסימום מקומי לא בהכרח גלובלי

תרגול עכשיו

צרו שאלה חדשה אקראית ובדקו את עצמכם.

לחצו על הכפתור כדי לקבל שאלה חדשה.