מצגת הסבר – שאלות קצרות
11 שקפים · אינדוקציה, התאמת גרפים, גרפים של f, f′, f″ ושטח
שאלות קצרות
מצגת הסבר – אינדוקציה, גרפים של פונקציה ונגזרות, ושטח
מה זו שאלה 1?
שאלה 1 בנויה מכמה סעיפים קצרים (לרוב 4), כל אחד מנושא אחר. מה חוזר הכי הרבה ב־17 המועדים שבאתר:
| סוג הסעיף | בכמה מועדים |
|---|---|
| הוכחה באינדוקציה (סכום / התחלקות) | 13 מתוך 17 |
| משיק, אסימפטוטה, התאמת גרף לביטוי | כמעט בכל מועד |
| שטח / פונקציה קדומה | 11 מתוך 17 |
| גרפים של f, f′, f′′ ונקודות פיתול | 6 מתוך 17 |
| הוכחה קצרה בגאומטרייה | בחלק מהמועדים |
איך ניגשים
כל סעיף קצר – אבל הנימוק חייב להיות מלא. מתחילים מהסעיף שהכי בטוחים בו.
אינדוקציה = נקודות „בטוחות”: התבנית תמיד אותה תבנית.
הוכחה באינדוקציה – התבנית
- בדיקה: מציבים את הערך הראשון (n=1, או מה שנתון) ומראים שהטענה נכונה.
- הנחה: „נניח שהטענה נכונה עבור n=k” – כותבים אותה במפורש.
- צעד: כותבים מה צריך להוכיח עבור n=k+1.
- משתמשים בהנחה בתוך אגף שמאל ומפשטים עד שמקבלים את אגף ימין.
- סיום: „לפי עקרון האינדוקציה הטענה נכונה לכל n טבעי”.
שני סוגים
סכום: אגף שמאל עד k+1 = (הסכום עד k) + המחובר האחרון.
התחלקות: כותבים את הביטוי עבור k+1 בעזרת הביטוי עבור k (שמתחלק לפי ההנחה) ועוד מחובר שמתחלק.
טיפ: בצעד מוציאים גורם משותף במקום לפתוח הכול.
אינדוקציה – סכום
הוכיחו שלכל n טבעי:
בדיקה: אגף שמאל 22=4; אגף ימין:
הנחה עבור n=k:
צעד: לפי ההנחה, אגף שמאל עבור n=k+1:
זה אגף ימין עבור n=k+1 ✓
א (2). 42+⋯+1002: n=50 פחות 22:
אינדוקציה – התחלקות
הוכיחו ש־4n−1 מתחלק ב־3 לכל n טבעי.
בדיקה: 41−1=3 ✓
הנחה: 4k−1 מתחלק ב־3.
צעד: צריך להראות ש־4k+1−1 מתחלק ב־3:
4(4k−1) מתחלק ב־3 לפי ההנחה, וגם 3 מתחלק ב־3 ← הסכום מתחלק ב־3.
הטריק
„מוסיפים ומחסירים” כדי שיופיע הביטוי מההנחה:
גרפים של f, f′, f′′
| ב־f | ב־f′ | ב־f′′ |
|---|---|---|
| עולה | חיובית | |
| קיצון | מתאפסת ומחליפה סימן | |
| קעורה כלפי מעלה | עולה | חיובית |
| פיתול | נקודת קיצון | מתאפסת ומחליפה סימן |
נתונים שלושה גרפים: f, f′, f′′. חשבו את השטח בין f′ ל־f′′ בתחום 0≤x≤a (ב־x=a מקסימום של f).
גרף f′ מעל גרף f′′, ו־f קדומה של f′, f′ קדומה של f′′:
מהגרפים: f(a)=5, f′(a)=0, f(0)=4, f′(0)=2
התאמת גרף לביטוי
f(x)=(x2+2x)22(x+1). איזה מבין הגרפים I–IV מתאר את f?
- תחום: x(x+2)=0 ← x=0, x=−2 (שתי אסימפטוטות אנכיות).
- סימן: המכנה ריבוע – חיובי. הסימן לפי המונה: חיובית כש־x>−1 (בלי 0), שלילית כש־x<−1.
- ליד האסימפטוטות: ליד −2 המונה שלילי ← −∞ משני הצדדים; ליד 0 – +∞ משני הצדדים.
- פוסלים כל גרף שסותר אחד מאלה.
ד (3). המונה הוא נגזרת הביטוי שבריבוע: (x2+2x)′=2(x+1), ולכן F(x)=−x2+2x1:
הגרף המתאים (III). השטח מ־1 עד 4 צבוע.
עוד דוגמה: תחום, סימן ושטח
הפונקציה מוגדרת רק עבור x≤6, ובין 0 ל־6 היא שלילית. איזה ביטוי מתאים?
ביטויים עם x−6 מוגדרים רק עבור x≥6 – נפסלים.
בין 0 ל־6: x6−x>0 – נפסל; −x6−x<0 ✓
f(x)=−x6−x
g(x)=f2(x). חשבו את השטח המוגבל בין גרף g לציר ה־x.
g≥0, ומתאפסת ב־0 וב־6:
אינדוקציה עם נוסחת סכום – עוד אחת
הוכיחו שלכל n טבעי: 13+23+⋯+n3=4n2(n+1)2
בדיקה: 13=1 ו־41⋅4=1 ✓
הנחה: 13+⋯+k3=4k2(k+1)2
צעד: לפי ההנחה,
ולפני ההוכחה
לפעמים מבקשים קודם למצוא פרמטר מהנוסחה. מציבים n=2 (שני מחוברים):
שימו לב – הטעויות הנפוצות
- באינדוקציה – לכתוב במפורש את ההנחה ואת מה שצריך להוכיח.
- בצעד – חובה להשתמש בהנחה; בלי זה אין הוכחה.
- בסכום: המחובר האחרון עבור k+1 – מציבים k+1 במחובר הכללי, למשל (2k+2)2.
- בהתאמת גרף – נימוק במילים: תחום, סימן, אסימפטוטות.
- שטח מתחת לציר ה־x – לוקחים ערך מוחלט / מחלקים לקטעים.
- „פיתול” = f′′ מחליפה סימן (או קיצון של f′), לא רק f′′=0.
בדיקה עצמית
- הוכיחו באינדוקציה: 1+3+5+⋯+(2n−1)=n2
- הוכיחו באינדוקציה ש־5n−1 מתחלק ב־4.
- הגרף של f′ חותך את ציר ה־x ב־x=2, משלילי לחיובי. מה יש ל־f ב־x=2?
- נתון ש־f(1)=2. וגם נתון ∫13f′(x)dx=4. מצאו את f(3).
התשובות (לפתוח אחרי שפתרתם)
- בדיקה: 1=12. צעד: k2+(2k+1)=(k+1)2
- בדיקה: 5−1=4. צעד: 5k+1−1=5(5k−1)+4
- מינימום
- f(3)−f(1)=4 ← f(3)=6
מעבר בין השקפים: החלקה בטלפון, או החיצים במקלדת.