פונקציות עם שורשים ריבועיים – מה ההבדל בינינו? חלק ב' - למורה

חומר לימוד:

חקירת פונקציות עם שורשים ריבועיים   

כיתה:

כיתה י"א

מבנה המשימה:

משימת מטרה ושתי מדרגות. מומלץ להיעזר במחולל גרפים רק לצורך בדיקה.

ידע קודם:                     

  • חוקי חזקות/שורשים (ללא התייחסות לשורש ריבועי כמעריך שבור). הכרות עם פונקציית השורש הריבועי, מיומנויות חקירת פונקציות באמצעות נגזרות.
  • הכרות עם פונקציית השורש הריבועי
  • מיומנויות חקירת פונקציות באמצעות נגזרות.

מטרות לימודיות:          

  • בחינת ההבדלים בין \(\sqrt{x^{2n}}\) ל- \(x^n\) כאשר \(n\) זוגי וכאשר \(n\) אי זוגי.
  • בחינת ההבדלים בין שורש של מכפלה לבין מכפלה של שורשים, או מצב דומה, כאשר מתחת לשורש מופיעה מכפלה של פולינום ריבועי ב- \(x^{2n}\) , \(n\) טבעי.
  • בחינת ההבדלים בין שורש של מנה לבין מנה של שורשים או מצב דומה, כאשר מתחת לשורש מופיעה מנה של פולינום ריבועי ב- \(x^{2n}\) , \(n\) טבעי.

משימת המטרה:

במשימת המטרה ארבעה זוגות של פונקציות עם פרמטר יחיד. על התלמידים לאבחן את הבדלים בכל זוג ולסרטט גרפים מתאימים.

מדרגה 1:

ארבעה זוגות של פונקציות, ללא פרמטר, ושישה גרפים. יש להתאים בין פונקציה לגרף.

מדרגה 2:

ארבעה זוגות של פונקציות ללא פרמטרים, וליד כל זוג גרף המתאים לפחות לאחת הפונקציות.

שיטת הוראה:

בכיתה:

עבודה עצמאית או בזוגות. המורה יחלק את בעיית המטרה לכולם. מי שמתקשה, יבחר לעצמו את המדרגה המתאימה.

שימוש ביישומונים:

מומלץ להשתמש במחולל גרפים (כמו: geogebra או desmos) רק לצורך בדיקה. (לבעיות לא קיימים יישומונים).

שיעורי בית:

סיום המשימה.

משימות מומלצות:

בעיית מטרה

נתונים ארבעה זוגות של פונקציות. נתון: \(a>0\).

בכל אחד מהזוגות:

  • בחנו את תחום ההגדרה של הפונקציות.
  • אפיינו את ההשפעה של השורש הריבועי על תחום ההגדרה ועל המראה של הגרף בקצוות התחום.
  • סרטטו סקיצה אפשרית של כל אחת מהפונקציות.
  • השתמשו במחולל גרפים (כמו: geogebra או desmos) לצורך בדיקה. (לבעיה לא קיים יישומון).
  1. \(f_{1}(x)=\sqrt{x^2(a-x^2)}\)  לעומת:   \(f_{2}(x)=x\sqrt{a-x^2}\)
    \(\space\)
  2. \(f_{3}(x)=\sqrt{x^4(a-x^2)}\)  לעומת:   \(f_{4}(x)=x^2\sqrt{a-x^2}\)
    \(\space\)
  3. \(f_{5}(x)=\sqrt{\Large\frac{a-x^2}{x^2}}\)  לעומת:   \(f_{6}(x)=\Large\frac{\sqrt{a-x^2}}{x}\)
    \(\space\)
  4. \(f_{7}(x)=\sqrt{\Large\frac{a-x^2}{x^4}}\)  לעומת:   \(f_{8}(x)=\Large\frac{\sqrt{a-x^2}}{x^2}\)
  • במידת הצורך פתרו את הבעיות במדרגה 1.

מדרגה 1

לפניכם שמונה פונקציות וסקיצות של שישה גרפים.

התאימו גרף לכל פונקציה. 

אם חסר גרף לאחת הפונקציות, הציעו גרף עבורה.

יתכן ויש שתי פונקציות שמתאים להן גרף דומה, וייתכן שיש גרף מיותר. בידקו היטב.

א

ג

ה

ב

ד

ו

\(f_{1}(x)=\sqrt{x^2(4-x^2)}\)

\(f_{2}(x)=x\sqrt{4-x^2}\)

\(f_{3}(x)=x^2\sqrt{4-x^2}\)

\(f_{4}(x)=\sqrt{x^4(4-x^2)}\)

\(f_{5}(x)=\Large\frac{\sqrt{4-x^2}}{x}\)

\(f_{6}(x)=\sqrt{\Large\frac{4-x^2}{x^2}}\)

\(f_{7}(x)=\Large\frac{\sqrt{4-x^2}}{x^2}\)

\(f_{8}(x)=\sqrt{\Large\frac{4-x^2}{x^4}}\)

  • אחרי שפתרתם את הבעיות במדרגה 1, פתרו את בעיית המטרה.
  • או, במידת הצורך, פתרו את הבעיות במדרגה 2.

מדרגה 2

לפניכם טבלה ובה גרפים וביטויים של פונקציות שמכילים שורשים ריבועיים.

בכל שורה בטבלה, גרף אחד מול שני ביטויים.

א

\(f_{2}(x)=\sqrt{x^2(9-x^2)}\)

\(f_{1}(x)=x\sqrt{9-x^2}\)

ב

\(f_{4}(x)=\sqrt{x^2(9-x^2)}\)

\(f_{3}(x)=|x|\sqrt{9-x^2}\)

ג

\(f_{6}(x)=\sqrt{\Large\frac{9-x^2}{x^4}}\)

\(f_{5}(x)=\Large\frac{\sqrt{9-x^2}}{x^2}\)

ד

\(f_{8}(x)=\sqrt{\Large\frac{9-x^2}{x^2}}\)

\(f_{7}(x)=\Large\frac{\sqrt{9-x^2}}{x}\)

  • התאימו לכל גרף פונקציה. אם נחוץ, הוסיפו בעצמכם גרף לפונקציה השנייה.

  • נסו להציע סקיצות ללא חקירה וללא שימוש במחולל גרפים.

    • בחנו את תחום ההגדרה של הפונקציות השונות.
    • אפיינו את ההשפעה של השורש הריבועי על תחום ההגדרה ועל המראה של הגרף בקצוות התחום.
    • השתמשו במחולל גרפים (כמו: geogebra או desmos) לצורך בדיקה. (לבעיה לא קיים יישומון).