אלגברה
MATH-G12-5U-11

אלגברה של חזקות ולוגריתמים

יחידה זו מניחה את התשתית האלגברית לפרק הפונקציות המעריכיות והלוגריתמיות. נפתח בחזרה מסודרת על חוקי החזקות והשורשים, ונרחיב את מושג החזקה למעריך רציונלי באמצעות ההגדרה x(pq)=qxpx^(\frac{p}{q})=⁠q\sqrt{x^p}, כאשר pq\frac{p}{q} שבר מצומצם עם מכנה חיובי. נקודת מפתח בתוכנית הלימודים החדשה: לפי הגדרה זו פונקציית החזקה עם מעריך רציונלי מתלכדת עם פונקציית השורש המתאימה ויש להן אותו תחום הגדרה — למשל x(13)x^(\frac{1}{3}) זהה ל-∛x והיא מוגדרת לכל x ממשי (בניגוד להגדרה הישנה שהגבילה למספרים אי-שליליים). לאחר מכן נגדיר את הלוגריתם כפעולה ההפוכה לחזקה ונוכיח את חוקי הלוגריתמים — לוגריתם של מכפלה, מנה, חזקה ושורש — ואת נוסחת המעבר בין בסיסים. לבסוף נפתור משוואות ואי-שוויונות מעריכיים ולוגריתמיים, אך ורק במידה הנדרשת לחקירת פונקציות ולבעיות יישומיות, תוך הקפדה על תחום ההגדרה ועל בדיקת פתרונות זרים.

3 מיומנויות160 דקות

מיומנויות ביחידה

1

חוקי חזקות ושורשים וחזקה עם מעריך רציונלי

התלמיד ישלוט בחוקי החזקות והשורשים, יגדיר חזקה עם מעריך רציונלי לפי x^(p/q)=⁠q√(x^p), ויבין שהיא מתלכדת עם פונקציית השורש המתאימה ובעלת אותו תחום הגדרה (למשל x^(1/3)≡∛x, מוגדרת לכל x)

היכרות
2

חוקי הלוגריתמים ומעבר בין בסיסים

התלמיד יגדיר לוגריתם כפעולה ההפוכה לחזקה, יוכיח ויישם את חוקי הלוגריתמים — מכפלה, מנה, חזקה ושורש — ואת נוסחת המעבר בין בסיסים, וישתמש בהם לפישוט וחישוב ביטויים לוגריתמיים

תרגול
3

משוואות ואי-שוויונות מעריכיים ולוגריתמיים

התלמיד יפתור משוואות ואי-שוויונות מעריכיים ולוגריתמיים — באמצעות השוואת בסיסים, חוקי לוגריתמים, החלפת משתנה, מעבר ללוגריתם, ומונוטוניות לכיוון אי-שוויון — תוך הקפדה על תחום ההגדרה ופסילת פתרונות זרים, כנדרש לחקירת פונקציות ולבעיות יישומיות

אתגר