וידאו · אינטגרלים

א5. אינטגרל מעריכי ואינטגרל מעבר לפונקצית לן

פריט מסוג וידאו עם סיכום ותרגול צמודים.

התקדמות בפריט0%
תוכן הקורס

תוכן הקורס

ניווט לפי נושאים

493 פריטים · 25 נושאים0%

סיכום שיעור

  • השיעור מתמקד בגזירת פונקציה המכילה מכפלת פונקציות ובהבנת הקשר בין נגזרת לאינטגרל, עם דוגמה של אינטגרל על לוגריתם טבעי ושימוש בשיטות אינטגרציה בחלקים שמחוץ לתוכנית.
  • להבין כיצד לגזור פונקציה המורכבת ממכפלת פונקציות באמצעות כלל הגזירה.
  • להכיר את הקשר בין נגזרת לאינטגרל ככלל הפוך.
  • להבין מדוע אינטגרל של לוגריתם טבעי מורכב יותר וכיצד מטפלים בו.
  • להבין שיטות אינטגרציה מתקדמות שנמצאות מעבר לתוכנית הלימודים הרגילה.
  • גזירת פונקציות מוכפלות: הסבר על גזירת פונקציה המתקבלת מהמכפלה של משתנה x בלוגריתם טבעי מינוס x, תוך שימוש בכלל נגזרת המכפלה.
  • קשר בין נגזרת לאינטגרל: הבנת הקשר ההפוך בין אינטגרל לנגזרת, ובפרט איך אינטגרלים הם פעולת הפוכה לנגזרות.
  • אינטגרלים מעבר לתוכנית הלימודים: הצגה של דוגמה לאינטגרל של פונקציית ln(x) שאינו פשוט על פי הכלים הנלמדים, והסבר לגבי חומר מעבר לתוכנית רגילה.

תרגול קצר

גזור את הפונקציה x ln(x) - x

רמת קושי: קל

ממתין

גזור את הפונקציה המאוחדת f(x) = x ln(x) - x עבור x>0.

נגזרתמכפלהln

רמז: השתמש בכלל נגזרת המכפלה עבור x ln(x) ונגזרת של x היא 1.

פתרון מלא

תשובה סופית: f'(x) = ln(x)

הנגזרת של x ln(x) היא 1*ln(x) + x*(1/x) = ln(x) + 1. הנגזרת של -x היא -1. לכן הנגזרת של הפונקציה היא ln(x) + 1 -1 = ln(x).

מצא את הפונקציה שמקיימת g'(x) = ln(x)

רמת קושי: בינוני

ממתין

ידוע ש-g'(x) = ln(x). אם g(1) = 2, מצא את הפונקציה g(x).

אינטגרלlnתנאי התחלה

רמז: אינטגרל של ln(x) הוא x ln(x) - x + c. השתמש בתנאי ההתחלה למציאת c.

פתרון מלא

תשובה סופית: g(x) = x ln(x) - x + 3

g(x) = ∫ ln(x) dx = x ln(x) - x + c. מציבים x=1: g(1)=1*0 -1 + c= c -1=2 ⇒ c=3.

פתרון אינטגרלי ln(x) עם תנאי התחלה

רמת קושי: בגרות

ממתין

נתונה הפונקציה g ש-g' (x) = ln(x) ו-g(e) = 2. מצא את g(x).

אינטגרלln(x)תנאי התחלהבחינה

רמז: אינטגרל של ln(x) הוא x ln(x) מינוס x ועוד קבוע. מצא את הקבוע עם הנתון g(e)=2.

פתרון מלא

תשובה סופית: g(x) = x ln(x) - x + 2

g(x) = x ln(x) - x + c. נציב x=e: g(e) = e*1 - e + c = e - e + c = c. מכיוון ש-g(e)=2, c=2.

דרך הפתרון

נוצר אוטומטית

כיצד לחשב פונקציה עם נגזרת לוגארית

פתרון תרגיל גזירת פונקציה ואינטגרציה של ln(x)

8 תחנות6 שלבי פירוט4 בדיקות

מפת פתרון

  1. מטרה

    למצוא f'(x) / g(x)

  2. נתון 1

    נתון 1

    f(x) = x ln(x) - x
  3. נתון 2

    נתון 2

    g'(x) = ln(x)
  4. נתון 3

    נתון 3

    g(e) = 2
  5. רעיון

    הרעיון המרכזי

    גזור תחילה את f(x) באמצעות כלל המכפלה, לאחר מכן השתמש באינטגרל של ln(x) ושימוש בתנאי ההתחלה.

  6. נוסחה

    נכתוב: (x ln(x))' = ln(x) + 1

    נגזרת של x ln(x) שווה ln(x) ועוד 1(x ln(x))' = 1 * ln(x) + x * (1/x)(x (x))' = 1 * (x) + x * (1)/(x)
  7. משוואה

    נבנה משוואה

    מציבים את הנתונים במשוואה.

  8. פישוט

    לזהות את הפונקציה ואת דרישת הגזירה והאינטגרציה

    לזהות את הפונקציה ואת דרישת הגזירה והאינטגרציה

פתרון מפורט

השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.

1

זיהוי נתונים

הפונקציה הנתונה והנגזרת המבוקשת

מה עושים

לזהות את הפונקציה ואת דרישת הגזירה והאינטגרציה

למה

הבנת הנתונים היא הבסיס לפתרון הבעיה

פונקציה f(x) = x ln(x) - x, דרושה נגזרת וגם חישוב פונקציה g עם נגזרת ln(x).

2

בחירת שיטה

שימוש בכלל גזירת מכפלה ואינטגרציה

מה עושים

להשתמש בכלל נגזרת המכפלה עבור x ln(x) ולבצע אינטגרל של ln(x)

למה

הגזירה של מכפלה דורשת שימוש בכלל מיוחד, והאינטגרל מבוסס על נוסחה מוכרת

הגנרציה מצטברת משני החלקים, והאינטגרל של ln(x) ידוע בדרך כלל.

3

בניית משוואה

הגדרת נגזרת המכפלה

מה עושים

נכתוב: (x ln(x))' = ln(x) + 1

למה

להביא לפשטות הנגזרת של החלק הראשון בפונקציה

נגזרת של מכפלה היא נגזרת של האיבר הראשון כפול השני ועוד האיבר הראשון כפול נגזרת השני

נוסחה / הצבה

נגזרת של x ln(x) שווה ln(x) ועוד 1(x ln(x))' = 1 * ln(x) + x * (1/x)(x (x))' = 1 * (x) + x * (1)/(x)

הזהר מהנגזרת של ln(x) היא 1 חלקי x

4

פתרון

פישוט הנגזרת של הפונקציה

מה עושים

הנגזרת היא ln(x) + 1 מינוס 1, כלומר ln(x)

למה

חיבור וחיסור של מספרים זהים מפשט את התוצאה

f'(x) = ln(x) + 1 - 1 = ln(x)

נוסחה / הצבה

f'(x) = ln(x)
5

פתרון

חישוב פונקציה g באינטגרציה

מה עושים

g(x) = אינטגרל של ln(x) dx = x ln(x) - x + c

למה

נוסחה מוכרת של אינטגרל ln(x)

השגת הביטוי הכללי לפונקציה g לפי האינטגרל שלה

נוסחה / הצבה

g(x) = x ln(x) - x + c

הקבע את c בעזרת תנאי התחלה

6

פתרון

חישוב הקבוע c

מה עושים

נציב g(e) = 2: e ln(e) - e + c = 2 ⇒ e - e + c = 2 ⇒ c = 2

למה

על מנת שהפונקציה תתאים לנתון המבוקש

מציאת הקבוע בקירוב עם נקודת ההתחלה

פתרונות כלליים

  • גזור את הפונקציה x ln(x) - x: הנגזרת של x ln(x) היא 1*ln(x) + x*(1/x) = ln(x) + 1. הנגזרת של -x היא -1. לכן הנגזרת של הפונקציה היא ln(x) + 1 -1 = ln(x).
  • מצא את הפונקציה שמקיימת g'(x) = ln(x): g(x) = ∫ ln(x) dx = x ln(x) - x + c. מציבים x=1: g(1)=1*0 -1 + c= c -1=2 ⇒ c=3.
  • פתרון אינטגרלי ln(x) עם תנאי התחלה: g(x) = x ln(x) - x + c. נציב x=e: g(e) = e*1 - e + c = e - e + c = c. מכיוון ש-g(e)=2, c=2.
ניתן להזיז את הכפתור בגרירה או באמצעות Alt ומקשי החצים.