וידאו · חזרות

ד1. חזרות בעיית קיצון

פריט מסוג וידאו עם סיכום ותרגול צמודים.

התקדמות בפריט0%
תוכן הקורס

תוכן הקורס

ניווט לפי נושאים

533 פריטים · 33 נושאים0%

סיכום שיעור

  • השיעור עוסק בפתרון בעיה מסוג קיצון, המערבת חישוב מינימום ומקסימום שטח במשולש עם נתונים גאומטריים, תוך שימוש בחקירת פונקציה בתחום מוגדר ויישום נגזרות.
  • להבין כיצד להגדיר פונקציית מטרה בתחום מוגבל
  • לחשב נקודות קיצון של פונקציה
  • לזהות את תחום הקיום של הבעיה והקשר להשגת מינימום ומקסימום
  • לבצע חקירת פונקציה ולשרטט את הפונקציה להסקת מסקנות
  • ליישם את משפט פיתגורס במשולש על מנת לבנות פונקציה מתמטית המתארת שטח
  • הגדרת הבעיה: הוגדר משולש עם נקודה E ומידות שונות, כאשר השאלה היא למצוא את הערך של המשתנה B (מסומן כ-X) שבו שטח המשולש DC הוא מינימלי או מקסימלי.
  • בניית פונקציית המטרה: באמצעות משפט פיתגורס בנינו את פונקציית השטח כפונקציה של X, וחישבנו את תחום ההגדרה שלה.
  • חקירת פונקציה ומסקנות: גזרנו את פונקציית השטח, זיהינו נקודות קיצון והערכנו את ערכי השטח בתחומים השונים ובקצוות התחום.

תרגול קצר

מינימום ומקסימום של שטח משולש

רמת קושי: קל

ממתין

נתון משולש ששטחו תלוי במשתנה X בתחום 0<=X<=A. פונקציית השטח היא S = 0.5 * (X^2 + (A - X)^2). מצא את ערכי X שבהם מתקבלות נקודות המינימום והמקסימום של השטח.

חקר פונקציותקיצוןחזרותמינימום ומקסימום

רמז: מצא את הנגזרת של פונקציית השטח, וזיהה את הערכים בתחום הנתון בהם הנגזרת שווה לאפס. בדוק גם את ערכי הקצה 0 ו-A.

פתרון מלא

תשובה סופית: מינימום: X = A/2 עם שטח 0.25 * A^2; מקסימום: X = 0 או X = A עם שטח 0.5 * A^2.

נגזור את פונקציית השטח: S' = 2X - A. נציב S' = 0 ונקבל X = A/2. בתוך התחום [0,A], הנקודות האפשריות הן X=0, X=A/2, ו-X=A. נחשב את ערכי השטח בנקודות אלו: S(0)=0.5*A^2, S(A/2)=0.25*A^2, S(A)=0.5*A^2. המינימום הוא בנקודה X=A/2, והמקסימום בקצוות.

דרך הפתרון

נוצר אוטומטית

מינימום ומקסימום שטח משולש תלוי X

פתרון בעיית קיצון בתחום תחום מוגבל

8 תחנות5 שלבי פירוט4 בדיקות

מפת פתרון

  1. מטרה

    למצוא ערכי X שבהם מתקבל מינימום השטח / ערכי X שבהם מתקבל מקסימום השטח

  2. נתון 1

    משולש עם ניצבים אורך X ו-A מינוס X

  3. נתון 2

    נתון 2

    שטח המשולש כפונקציה S = חצי סכום ריבועי הניצבים
  4. נתון 3

    תחום ההגדרה של X: 0 ≤ X ≤ A

  5. רעיון

    הרעיון המרכזי

    חשוב את נגזרת פונקציית השטח, מצא נקודות קיצון בתחום, בדוק את ערכי הפונקציה בקצות התחום.

  6. נוסחה

    קבע את תחום X בין 0 ל-A וצור את פונקציית השטח S.

    S = 0.5 * (X^2 + (A - X)^2)S = (1)/(2)(X^(2) + (A - X)^(2))
  7. משוואה

    נבנה משוואה

    מציבים את הנתונים במשוואה.

  8. פישוט

    פתור 2X - A = 0 וקבל X = A/2.

    פתור 2X - A = 0 וקבל X = A/2.

פתרון מפורט

השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.

1

זיהוי נתונים

הגדר את נתוני הבעיה

מה עושים

קבע את תחום X בין 0 ל-A וצור את פונקציית השטח S.

למה

חשוב להבין את התחום שבו יש להגדיר את הפונקציה ולזהות את המשתנה התלוי.

נתון תחום ההגדרה והקשר בין האורכים במשולש.

נוסחה / הצבה

S = 0.5 * (X^2 + (A - X)^2)S = (1)/(2)(X^(2) + (A - X)^(2))

שים לב שכל הביטויים הם פונקציה של X היחיד.

2

בחירת שיטה

חשב את הנגזרת של פונקציית השטח

מה עושים

חשב נגזרת של S לפי X כדי למצוא נקודות קיצון.

למה

נקודות בהן הנגזרת מתאפסת הן מועמדות לנקודות מינימום או מקסימום.

נגזרת פונקציית השטח היא כלי למציאת נקודות קיצון.

נוסחה / הצבה

S' = 2X - A

נגזרת פונקציה ריבועית פשוטה.

3

פתרון

מצא נקודת קיצון בתחום

מה עושים

פתור 2X - A = 0 וקבל X = A/2.

למה

זו נקודת קיצון אפשרית בתוך תחום ההגדרה.

מציאת נקודת הקיצון במשוואת הנגזרת.

וודא שהפתרון שייך לתחום הנתון.

4

פתרון

חשב ערכי השטח בנקודות החשובות

מה עושים

חשב את S ב-X=0, X=A/2 ו-X=A.

למה

בדיקת ערכי הפונקציה בקצה התחום ובנקודת הקיצון.

השוואת ערכי השטח בנקודות אלה מאפשרת לזהות מינימום ומקסימום.

נוסחה / הצבה

S(0) = 0.5 * A^2S(A/2) = 0.25 * A^2S(A) = 0.5 * A^2S(0)=0.5*A^2, S(A/2)=0.25*A^2, S(A)=0.5*A^2

המינימום הוא הערך הנמוך ביותר מבין אלו.

5

תשובה

זיהוי מינימום ומקסימום

מה עושים

המינימום מופיע ב-X = A/2 והמקסימום בקצוות X=0 ו-X=A.

למה

הערכים בולטים בהתאם למיקום תחום ההגדרה והנגזרת.

כן, זה מראה על מינימום פנימי ומקסימום בגבולות התחום.

תמיד בדוק גם את קצות התחום.

פתרונות כלליים

  • מינימום ומקסימום של שטח משולש: נגזור את פונקציית השטח: S' = 2X - A. נציב S' = 0 ונקבל X = A/2. בתוך התחום [0,A], הנקודות האפשריות הן X=0, X=A/2, ו-X=A. נחשב את ערכי השטח בנקודות אלו: S(0)=0.5*A^2, S(A/2)=0.25*A^2, S(A)=0.5*A^2. המינימום הוא בנקודה X=A/2, והמקסימום בקצוות.
ניתן להזיז את הכפתור בגרירה או באמצעות Alt ומקשי החצים.