קיץ 2025 · מועד ב
בגרות במתמטיקה, שאלון 571: 8 שאלות, עם פתרון מלא לכל סעיף.
שאלה 6: חשבון דיפרנציאלי

נתונה הפונקציה , כאשר הוא פרמטר חיובי.

מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה .
המכנה חייב להיות שונה מאפס:
ביטוי בריבוע מתאפס רק כשהביטוי עצמו מתאפס, ולכן .
⟸ וגם

מצאו את משוואות האסימפטוטות המאונכות לצירים של הפונקציה .
אסימפטוטות אנכיות במקומות שבהם המכנה מתאפס והמונה לא: ב- המונה הוא , וב- הוא .
האסימפטוטות האנכיות: ו-.
דרגת המונה היא ודרגת המכנה היא , ולכן .
האסימפטוטה המאוזנת: .

מצאו את תחומי העלייה והירידה של הפונקציה .
כלל המנה:
מצמצמים בגורם :
מכנסים:
גורם משותף:
המונה שלילי תמיד ( וגם ), ולכן סימן הפוך לסימן , כלומר הפוך לסימן .
טבלת הסימנים:
מחוץ לתחוםמחוץ לתחום+ 0 − 0 + − אינה מוגדרת + אינה מוגדרת − בתחום הנגזרת חיובית, ולכן עלייה.
בתחומים וגם הנגזרת שלילית, ולכן ירידה.
הנגזרת אינה מתאפסת באף נקודה, ולכן לפונקציה אין נקודות קיצון.

סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה .
האסימפטוטות , וגם מחלקות את הגרף לשלושה ענפים.
המכנה חיובי תמיד, ולכן סימן הפונקציה הוא סימן : שלילית כאשר וחיובית כאשר .
הראשית היא נקודת החיתוך היחידה עם הצירים.
ענף שמאלי (): יורד ושלילי. כאשר הוא מתקרב אל מלמטה, וכאשר ערכיו שואפים אל .
ענף אמצעי (): עולה. כאשר ערכיו שואפים אל , הוא עובר בראשית, וכאשר ערכיו שואפים אל .
ענף ימני (): יורד וחיובי. כאשר ערכיו שואפים אל , וכאשר הוא מתקרב אל מלמעלה.

נתונה הפונקציה שפונקציית הנגזרת שלה היא , ותחום ההגדרה שלה זהה לזה של . נתון כי לפונקציה יש נקודת קיצון בנקודה שבה .
מצאו את הערך של .
בנקודת קיצון הנגזרת מתאפסת: ⟸ ⟸
⟸ (חיובי, כנדרש ✓)

הציבו את הערך של שמצאתם בפונקציה וענו על הסעיפים ג–ד. נתון כי הפונקציה עוברת בנקודה .
כתבו ביטוי אלגברי אפשרי לפונקציה .
עם :
ולכן:
הגורם הוא הנגזרת הפנימית של :
אינטגרל של חזקה:
הצבת הנקודה :
מכנסים:

קבעו איזה מן הגרפים I–IV שבתצלום הוא גרף אפשרי של הפונקציה . נמקו את קביעתכם.
כאשר מתקיים , ולכן .
הגרף אינו מתקרב לישר מאוזן: משמאל הוא יורד אל , ומימין עולה אל .
בגרפים III ו-IV שני הענפים החיצוניים מתיישרים לאסימפטוטה מאוזנת, ולכן שניהם נפסלים.
נותרו גרפים I ו-II. לפונקציה יש נקודת קיצון בנקודה שבענף האמצעי:
הענף האמצעי כולו מעל ציר ה- ובעל מינימום משמאל לציר ה-. בגרף I הענף האמצעי מתחת לציר, ולכן הוא נפסל.
תשובה: גרף II. גם הענף הימני שבו מתאים: עבור מתקיים , והענף עולה מן וחוצה את הציר.
