הפונקציה המעריכית: תכונות וגרף
מבוא
מטרות השיעור
- לזהות את תחום ההגדרה (כל הממשיים) ואת הטווח (y>0) של הפונקציה המעריכית
- לדעת שהגרף עובר תמיד דרך (0,1) ושאין לו חיתוך עם ציר ה-x
- לזהות את האסימפטוטה האופקית y=0
- לקבוע מונוטוניות לפי הבסיס: עולה עבור a>1, יורדת עבור 0<a<1
- להשוות גרפים של בסיסים שונים, ובפרט בסיס לעומת הבסיס ההופכי (שיקוף ביחס לציר ה-y)
הרעיון המרכזי
הפונקציה המעריכית
לכל בסיס :
- תחום הגדרה: כל המספרים הממשיים (אפשר להעלות בסיס חיובי בכל חזקה).
- טווח / חיוביות: תמיד — הגרף כולו מעל ציר ה-x.
- חיתוך עם הצירים: דרך (0,1) (כי ); אין חיתוך עם ציר ה-x.
- אסימפטוטה אופקית: y=0 (ציר ה-x).
- מונוטוניות: עולה אם a>1; יורדת אם 0<a<1.
כיוון העלייה/ירידה — מדוע לפי הבסיס?
חשבו על a=2: ככל ש-x גדל, גדל () — עולה.
חשבו על : ככל ש-x גדל, קטן () — יורדת. שימו לב ש-, ולכן זהו בדיוק השיקוף של ביחס לציר ה-y.
האסימפטוטה האופקית
כש- (לפונקציה עולה) הערכים מתקרבים ל-0 מלמעלה אך לעולם אינם מגיעים אליו: , קטן עוד יותר... לכן y=0 אסימפטוטה אופקית. אין אסימפטוטה אנכית — התחום הוא כל הממשיים.
דוגמאות מפורטות
דוגמה 1: קריאת תכונות מהבסיס
תארו את תכונות הפונקציה .
שלב 1 — תחום וחיוביות
דוגמה 2: חישוב ערכים והרכבת טבלה
חשבו את ערכי עבור , וסדרו אותם.
שלב 1 — מציבים
מהו תחום ההגדרה של הפונקציה ?
כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם
דוגמה 3: בסיס לעומת בסיס הופכי
השוו את ל-.
שלב 1 — כותבים g בבסיס 2
נתונה הפונקציה . חשבו את .
כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם
איזו מהפונקציות הבאות היא פונקציה מעריכית יורדת?
כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם
נתונות ו-. איזו טענה נכונה לגבי שני הגרפים?
כדי לבדוק, סמנו או הקלידו תשובה קודם
דוגמה 4: מציאת הבסיס מנקודה על הגרף
הגרף של עובר דרך . מצאו את a ואת .
שלב 1 — משוואה מהנקודה
טעויות נפוצות
טעות נפוצה: חושבים שהגרף חותך את ציר ה-x
אין לו פתרון — לכן אין חיתוך עם ציר ה-x; y=0 רק אסימפטוטה.
למה זה קורה?
איך מתקנים?
טעות נפוצה: טועים בכיוון העלייה/ירידה
— יורדת, כי הבסיס בין 0 ל-1.
למה זה קורה?
איך מתקנים?
טעות נפוצה: מבלבלים בין אסימפטוטה אופקית לאנכית
האסימפטוטה היא y=0, לא x=0.
למה זה קורה?
איך מתקנים?
טעות נפוצה: מגבילים את תחום ההגדרה
אפשר להציב כל x ב-; הערך תמיד יוצא חיובי.
למה זה קורה?
איך מתקנים?
סיכום
מה למדנו?
הפונקציה המעריכית :
- תחום הגדרה: כל הממשיים; טווח: y>0 (חיובית תמיד).
- עוברת דרך (0,1); אין חיתוך עם ציר ה-x.
- אסימפטוטה אופקית y=0; אין אסימפטוטה אנכית.
- עולה אם a>1, יורדת אם 0<a<1; בסיס והופכו הם שיקוף ביחס לציר ה-y.
בשיעור הבא נראה איך טרנספורמציות (הזזות, שיקופים, מתיחה וערך מוחלט) משנות את הגרף הזה!
תרגול נוסף
עברו לתרגול ותתאמנו על זיהוי תכונות, חישוב ערכים והשוואת גרפים מעריכיים.