וידאו · אינטגרלים

א6. 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 עוסק בחקר פונקציה מסוג x כפול e בחזקת מינוס x, מציאת נקודות קיצון, חיתוכים עם הצירים, וגזירתה. כמו כן, מתורגל חישוב אינטגרל ממשוואת נגזרת נתונה הכוללת פונקציית מנה, וזיהוי הקשר בין האינטגרל לפונקציה המקורית.
  • להבין ולהחיל חישוב נגזרת של פונקציה מעריכית ומהצורה x כפול e בחזקת -x
  • לזהות ולקבוע נקודות קיצון ותחום ההגדרה של פונקציה
  • למצוא חיתוך עם הצירים
  • להבין את חשיבות האינטגרל ההפוך ולשלב אותו לקבלת הפונקציה המקורית
  • לזהות מתי פונקציית נגזרת נתונה היא נגזרת של פונקציה שניתנת להכללה בפישוט ופיענוח סגנון פונקציות מורכבות
  • לתרגל חישוב ופתרון אינטגרלים אקספוננציאליים ושימוש בשיקולים מתמטיים בשלב פתרון משוואות
  • חקר הפונקציה y = x * e^-x: תחום ההגדרה הוא כל x ממשי, בוצעה בדיקה של התנהגות הפונקציה באינסוף ובמינוס אינסוף, נמצא שהפונקציה ניגשת לאפס כש-x שואף למינוס אינסוף, ומצאנו חיתוך אחד עם הצירים.
  • גזירת הפונקציה ומציאת נקודות קיצון: חשבנו את הנגזרת של הפונקציה באמצעות כלל המכפלה, מצאנו שהנגזרת היא e^-x כפול (1 - x), ואיפשרנו את מציאת נקודת הקיצון על ידי הצבת הנגזרת שווה לאפס ופתרון המשוואה 1 - x = 0.
  • חישוב אינטגרל מהנגזרת: ניתנה נגזרת של פונקציה בצורה של מנה, והמשימה הייתה להשיב לפונקציה המקורית על ידי חישוב האינטגרל של הנגזרת. בעקבות מורכבות הצורה, זוהתה הפונקציה המקורית כמכילה אלמנט של x כפול e בחזקת מינוס x ועוד קבוע.

תרגול קצר

מציאת נקודות קיצון לפונקציה x * e^-x

רמת קושי: קל

ממתין

נתונה הפונקציה y = x כפול e בחזקת מינוס x. מצאו את נקודות הקיצון, והגדירו תחום הגדרה.

נגזרתנקודות קיצוןתחום הגדרהפונקציה מעריכית

רמז: חשב נגזרת, מצא איפה הנגזרת שווה לאפס, זיהה תחום ההגדרה ככולל את כל x.

פתרון מלא

תשובה סופית: נקודת קיצון ב-x=1; תחום ההגדרה: כל המספרים הממשיים.

הנגזרת היא y' = e^-x (1 - x). שווה לאפס כאשר 1 - x = 0 כלומר x = 1. תחום ההגדרה הוא כל x ממשי.

חישוב אינטגרל הפונקציה g'

רמת קושי: בינוני

ממתין

נתונה נגזרת הפונקציה g'(x) = (1 - x) חלקי eˣ. ידוע ש-g(2) = 1. מצאו את הפונקציה g(x).

אינטגרליםפונקציה נגזרתחישוב Cאינטגרל פונקציות מעריכיות

רמז: בצעו אינטגרל של נגזרת g' על פי נוסחה של פונקציה שהופקה מגזירת מנה, והשתמשו בערך הנקרא C להצבת תנאי ההתחלה.

פתרון מלא

תשובה סופית: g(x) = x * e^-x + 0.729

g(x) = אינטגרל של (1 - x)*e^-x dx = x * e^-x + C. להציב ב-x=2 ו-g(2) =1, מתקבל C = 1 - 2 * e^-2 = 0.729.

דרך הפתרון

נוצר אוטומטית

סיכום פתרון: מציאת g(x) מהנגזרת g'(x)

אינטגרל פונקציה ועוד חישוב קבוע

8 תחנות6 שלבי פירוט4 בדיקות

מפת פתרון

  1. מטרה

    למצוא הפונקציה g(x)

  2. נתון 1

    נתון 1

    g'(x) = (1 - x) / e^x
  3. נתון 2

    נתון 2

    g(2) = 1
  4. רעיון

    הרעיון המרכזי

    לחשב אינטגרל של g'(x) על מנת למצוא את g(x), ולהציב בערך הנתון ב- x=2 כדי למצוא את הקבוע C.

  5. נוסחה

    g(x) = האינטגרל מ- (1 - x) * e^-x dx + C

    g(x) = ∫ (1 - x) * e^-x dx + Cg(x) = (1 - x)/(e^x) dx = (1 - x) e^(-x) dx
  6. משוואה

    מציבים x=2 ו-g(2)=1 ומחשבים C

    מציבים x=2 ו-g(2)=1 ומחשבים C

    C = 1 - 2 * e^-2 ≈ 0.729
  7. פישוט

    האינטגרל הוא x * e^-x + C

    האינטגרל הוא x * e^-x + C

    g(x) = x * e^-x + Cg(x) = x e^(-x) + C
  8. תוצאה

    מסיימים בתשובה

    g(x) = x * e^-x + 0.729

    g(x) = x * e^-x + 0.729

פתרון מפורט

השלבים המקוריים זמינים כאן למי שרוצה להעמיק בחישוב.

1

זיהוי נתונים

נתוני הבעיה

מה עושים

רשמנו את הנגזרת ואת ערך הפונקציה בנקודה נתונה.

למה

קלטים חשובים לכל חישוב אינטגרל והצבת קבוע.

הנגזרת g'(x) ידועה, וגם g(2) = 1

2

בחירת שיטה

הבנת הפעולה הנדרשת

מה עושים

מבינים שעלינו לחשב את האינטגרל של g'(x) כדי לקבל g(x).

למה

הפונקציה g היא האינטגרל של הנגזרת שלה.

פונקציה g היא פונקציית פרימיטיבה של g'.

3

בניית משוואה

כתיבת האינטגרל

מה עושים

g(x) = האינטגרל מ- (1 - x) * e^-x dx + C

למה

חישוב הנגזרת ההפוכה על פונקציה נתונה.

נוסחה כללית לאינטגרל פונקציה נתונה

נוסחה / הצבה

g(x) = ∫ (1 - x) * e^-x dx + Cg(x) = (1 - x)/(e^x) dx = (1 - x) e^(-x) dx

ניתן לפרק את האינטגרל לאינטגרלים פשוטים אם רוצים.

4

פתרון

חישוב האינטגרל

מה עושים

האינטגרל הוא x * e^-x + C

למה

זוהי פונקציית מקור של g' לאחר אינטגרציה.

g(x) = x * e^-x + C

נוסחה / הצבה

g(x) = x * e^-x + Cg(x) = x e^(-x) + C

שימו לב שהפונקציה כוללת קבוע אינטגרציה.

5

פתרון

מציאת הקבוע C

מה עושים

מציבים x=2 ו-g(2)=1 ומחשבים C

למה

כדי להתאים את הפונקציה לתנאי ההתחלה.

1 = 2 * e^-2 + C ⇒ C = 1 - 2 * e^-2 ≈ 0.729

נוסחה / הצבה

C = 1 - 2 * e^-2 ≈ 0.729

יש לבצע חישוב מדויק של הערך.

6

תשובה

תוצאה סופית

מה עושים

g(x) = x * e^-x + 0.729

למה

פונקציה המקורית שהנגזרת שלה היא g'(x) והתאמה לתנאי g(2)=1

פתרון סופי הכולל פונקציית מקור וקבוע

נוסחה / הצבה

g(x) = x * e^-x + 0.729

ניתן להשאיר את התוצאה בצורת e או בעשרוני.

פתרונות כלליים

  • מציאת נקודות קיצון לפונקציה x * e^-x: הנגזרת היא y' = e^-x (1 - x). שווה לאפס כאשר 1 - x = 0 כלומר x = 1. תחום ההגדרה הוא כל x ממשי.
  • חישוב אינטגרל הפונקציה g': g(x) = אינטגרל של (1 - x)*e^-x dx = x * e^-x + C. להציב ב-x=2 ו-g(2) =1, מתקבל C = 1 - 2 * e^-2 = 0.729.
ניתן להזיז את הכפתור בגרירה או באמצעות Alt ומקשי החצים.