קדם אנליזה - מבוא לפונקציה ותכונות הגרף
קדם אנליזה
מבוא לפונקציה ותכונות הגרף
🌟 מה זו פונקציה?
עולם האנליזה כולו מבוסס על מושג אחד מרכזי: הפונקציה.
פונקציה היא כלל התאמה שמקשר בין שני משתנים:
- משתנה בלתי תלוי (x) - הקלט שאנחנו בוחרים
- משתנה תלוי (y) - הפלט שנקבע לפי הכלל
\(y = f(x)\)
"y שווה f של x" - לכל ערך x מתאים ערך y יחיד
💡 דוגמאות מחיי היום יום:
- מחיר נסיעה במונית = פונקציה של מרחק הנסיעה
- ציון במבחן = פונקציה של שעות הלימוד
- טמפרטורה = פונקציה של השעה ביום
📐 תחום הגדרה ותחום ערכים
תחום ההגדרה (D)
כל ערכי ה-x שעבורם הפונקציה מוגדרת
"מה מותר להציב?"
תחום הערכים (R)
כל ערכי ה-y שהפונקציה מקבלת
"מה יכול לצאת?"
דוגמה: \(f(x) = x^2\)
תחום הגדרה: כל המספרים הממשיים (\(\mathbb{R}\))
תחום ערכים: \(y \geq 0\) (כי ריבוע תמיד אי-שלילי)
✂️ נקודות חיתוך עם הצירים
חיתוך עם ציר Y
מציבים \(x = 0\)
הנקודה: \((0, f(0))\)
דוגמה: \(f(x) = 2x + 3\)
\(f(0) = 3\) → חיתוך: (0, 3)
חיתוך עם ציר X
פותרים \(f(x) = 0\)
הנקודות: \((x_0, 0)\)
דוגמה: \(f(x) = 2x + 3\)
\(2x + 3 = 0\) → \(x = -1.5\)
חיתוך: (-1.5, 0)
➕➖ חיוביות ושליליות
תחומי החיוביות והשליליות מתארים היכן הגרף נמצא ביחס לציר X
תחומי חיוביות
היכן \(f(x) > 0\)?
הגרף מעל ציר X
תחומי שליליות
היכן \(f(x) < 0\)?
הגרף מתחת לציר X
💡 איך מוצאים?
- מוצאים את נקודות החיתוך עם ציר X (פותרים \(f(x) = 0\))
- בודקים את הסימן בכל קטע בין הנקודות
📈📉 תחומי עלייה וירידה
תחומי העלייה והירידה מתארים את התנהגות הפונקציה כש-x גדל
📈 פונקציה עולה
כש-x גדל, גם y גדל
הגרף "מטפס" משמאל לימין
\(x_1 < x_2 \Rightarrow f(x_1) < f(x_2)\)
📉 פונקציה יורדת
כש-x גדל, y קטן
הגרף "יורד" משמאל לימין
\(x_1 < x_2 \Rightarrow f(x_1) > f(x_2)\)
💡 טיפ: דמיינו שאתם הולכים על הגרף משמאל לימין - האם אתם מטפסים (עולה) או יורדים (יורדת)?
🏔️ נקודות קיצון (מקסימום ומינימום)
נקודות קיצון הן הנקודות שבהן הפונקציה משנה כיוון
🏔️ נקודת מקסימום
הפונקציה עולה → מקסימום → יורדת
הנקודה הגבוהה ביותר (מקומית)
🏞️ נקודת מינימום
הפונקציה יורדת → מינימום → עולה
הנקודה הנמוכה ביותר (מקומית)
⚠️ הבחנה חשובה:
- קיצון מקומי: הנקודה הגבוהה/נמוכה ביותר בסביבתה
- קיצון גלובלי: הנקודה הגבוהה/נמוכה ביותר בכל תחום ההגדרה
📋 טבלת סיכום תכונות הגרף
| תכונה | השאלה | איך מוצאים |
|---|---|---|
| תחום הגדרה | מתי הפונקציה מוגדרת? | בודקים הגבלות (מכנה≠0, שורש≥0...) |
| חיתוך עם ציר Y | היכן הגרף חותך את ציר Y? | מציבים x=0 |
| חיתוך עם ציר X | היכן הגרף חותך את ציר X? | פותרים f(x)=0 |
| חיוביות/שליליות | היכן הגרף מעל/מתחת לציר X? | בודקים סימן בין נקודות חיתוך |
| עלייה/ירידה | היכן הגרף עולה/יורד? | מנגזרת או מהגרף |
| נקודות קיצון | היכן הגרף משנה כיוון? | נקודות מעבר עלייה↔ירידה |
📝 סיכום
פונקציה = כלל התאמה בין x ל-y
תכונות הגרף מתארות את התנהגות הפונקציה
הבנת התכונות = הבנת עולם האנליזה!