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 אפס → אסימפטוטה אנכית
- אם המונה גם אפס → נקודת 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!