חקירת פונקציה טריגונומטרית - מבגרות מתמטיקה 4 יחידות חורף 2019


נתונה הפונקציה f(x) = sin²x + 6 בתחום    𝝅  ≤  x  ≤  𝝅-

א. מצא את שיעורי נקודות החיתוך של גרף הפונקציה f(x) עם הצירים (אם יש כאלה).

ב. מצא את שיעורי נקודות הקיצון של הפונקציה ( f(x , וקבע את סוגן.

ג. סרטט סקיצה של גרף הפונקציה (f(x.

ד. (1) סרטט במערכת צירים נפרדת סקיצה של גרף הנגזרת ( f'(x בתחום    ᱐  ≤  x  ≤  𝝅.

    (2) חשב את השטח שבין גרף הנגזרת f'(x)  ובין ציר ה- x  בתחום    2/᱐  ≤  x  ≤  𝝅.


פתרון

נתונה הפונקציה f(x) = sin²x + 6 בתחום    𝝅  ≤  x  ≤  𝝅-

א. נקודות חיתוך עם הצירים

נקודת חיתוך עם ציר x

לפונקציה f(x) אין נקודות חיתוך עם ציר x מאחר ו- f(x)  אינה יכולה להיות שווה ל- 0.

בדיקה:
f(x) = 0
sin²x + 6 = 0
sin²x = - 6
אין פתרון למשוואה   sin²x = - 6 לכן f(x) אינה יכולה להיות שווה ל- 0, ולכן אין ל- f(x) נקודות חיתוך עם ציר x.

נקודות חיתוך עם ציר y

נקודות חיתוך עם ציר y  כאשר x = 0
f(0) = sin²0 + 6 = 6
נקודת חיתוך עם ציר  y : 
(6, 0)

ב. שיעורי נקודות הקיצון של הפונקציה ( f(x , וסוגן

נקודות קיצון של  f(x) כאשר f'(x) = 0

f '(x) = 2 ᐧ sin(x) ᐧ cos(x) = 0
sin(2x) = 0
מאחר והתחום הוא :   𝝅  ≤  x  ≤  𝝅-
אזי :
sin(2x) = 0
2x = ± 𝝅k
x = ± 𝝅k/2

x = 0, ± 𝝅/2 , ± 𝝅

סוגי נקודות הקיצון בתחום  𝝅  ≤  x  ≤  𝝅- .

בודקים את ערכו של f''(x) בנקודת קיצון x כלשהי. 

אם f''(x) > 0 אזי נקודת הקיצון היא מינימום. 

אם f''(x) < 0  , אזי נקודת הקיצון היא מקסימום.

f '(x) = sin(x)
f ''(x) = 2cos(2x)

נקודת קיצון 

x = 

ערך f ”(x)

מינימום / מקסימום

f(x) = sin²x + 6

0

2 > 0

מינימום

6

± 𝝅/2

2- < 0

מקסימום

7

± 𝝅

2 > 0

מינימום

6


נקודות קיצון x = 0, ± 𝝅 הן נקודות מינימום.
נקודות קיצון 2/x = 0, ± 𝝅 הן נקודות מקסימום.

נקודות מינימום: (6 , 0) , (6, 𝝅)  , (𝝅, 6-)
נקודות מקסימום:  (7, 2/𝝅)  , (𝝅/2 , 7-)


ג. סקיצה גרף הפונקציה f(x)

סקיצה גרף הפונקציה f(x)
סקיצה גרף הפונקציה f(x)


ד. (1). סקיצה של גרף הנגזרת ( f '(x בתחום    ᱐  ≤  x  ≤  𝝅

סקיצה של גרף הנגזרת ( f '(x בתחום    ᱐  ≤  x  ≤  𝝅
סקיצה של גרף הנגזרת ( f '(x בתחום    ᱐  ≤  x  ≤  𝝅

ד.(2). שטח שבין גרף הנגזרת f'(x)  ובין ציר ה- x  בתחום    2/᱐  ≤  x  ≤  𝝅

       𝝅/2             𝝅/2               𝝅/2
S = ∫ f '(x) = f(x) ] =  [sin²x + 6] = [sin²(𝝅/2) + 6] - (sin²0 + 6) = 1
      0                  0                  0

S = 1
שטח שבין גרף הנגזרת f'(x)  ובין ציר ה- x  בתחום    2/᱐  ≤  x  ≤  𝝅 שווה 1.

אין תגובות:

הוסף רשומת תגובה