משוואת הישר: אי-שוויונות לינאריים ותחומים חסומים
פתרון אי-שוויונות לינאריים, חיוביות ושליליות של פונקציה קווית, השוואת ישרים, גרף חצי מישור ב-2D, וחישוב שטח משולש החסום בין ישר לקווי הגבול ו-.
נפתרו: 0
משוואת הישר (צורה מפורשת) וסימון פונקציה
מדריך: אי-שוויונות לינאריים ותחומים חסומים
אי-שוויונות לינאריים מרחיבים את חקר הפונקציה הקווית מעבר למשוואת הישר אל עבר יחסי אי-שוויון, תחומי חיוביות ושליליות, חצאי מישור במערכת צירים ושטחים חסומים.
1. תחומי חיוביות ושליליות והשוואת ישרים
עבור פונקציה קווית :
- חיוביות (): תחום ה- שבו גרף הישר נמצא מעל ציר ה-.
- שליליות (): תחום ה- שבו גרף הישר נמצא מתחת לציר ה-.
- השוואת שתי פונקציות קוויות (): כדי למצוא היכן הישר נמצא מעל הישר , מוצאים תחילה את נקודת החיתוך וקובעים את התחום שבו ערכי גבוהים יותר.
● תחום חיוביות: f(x) > 0 (x > 1)● תחום שליליות: f(x) < 0 (x < 1)
נקודת האפס ב-x = 1 מפרידה בין התחום החיובי מעל ציר ה-x (עבור x > 1) לבין התחום השלילי מתחת לציר ה-x (עבור x < 1).
2. פתרון אלגברי וכלל היפוך הסימן
בפתרון אי-שוויונות לינאריים כגון :
- פותחים סוגריים ומכנסים איברים דומים.
- מבודדים את איברי המשתנה באגף אחד ואת המספרים באגף השני.
🚨 כלל זהב (היפוך סימן): כאשר כופלים או מחלקים את שני האגפים במספר שלילי, חובה להפוך את כיוון סימן אי-השוויון (לדוגמה הופך ל-, ו- הופך ל-).
נקודה מלאה (●): 4 כלול בקבוצת הפתרונות (≥ או ≤)
עבור x ≥ 4, מסמנים נקודה מלאה ב-4 ומותחים קרן ימינה לכיוון אינסוף (+∞).
3. גרף והצללת חצי מישור ב-2D
אי-שוויון לינארי בשני משתנים מגדיר אזור שלם במערכת הצירים התחום על ידי ישר גבול:
- ישר הגבול: משרטטים את הישר . מסמנים אותו בקו רציף עבור או (כולל נקודות הגבול), או בקו מקווקו עבור או (ללא נקודות הגבול).
- הצללת האזור: מציבים נקודת בדיקה כגון . אם הנקודה מקיימת את האי-שוויון, מצלילים את חצי המישור המכיל אותה; אחרת מצלילים את חצי המישור הנגדי.
בדיקה (0,0): 0 ≤ 0 + 1 (פסוק אמת 0 ≤ 1 ✓) ← צובעים את הצד המכיל את (0,0)
קו רציף מציין שנקודות על קו הגבול נכללות בפתרון (≤ או ≥).
4. משולש החסום בין ישר לקווי גבול ()
פונקציה קווית החסומה על ידי הישרים ו- יוצרת משולש ישר־זווית:
- קודקוד הזווית הישרה: בנקודת המפגש של קווי הגבול האופקי והאנכי.
- ניצב 1 (בסיס): מחבר בין ל- לאורך , באורך .
- ניצב 2 (גובה): מחבר בין ל- לאורך , באורך .
- שטח המשולש: מחושב באופן ישיר: .
📐 חישוב שטח המשולש
קודקודים: A(1, 3), B(3, 1), C(1, 1)
בסיס = |3 - 1| = 2, גובה = |3 - 1| = 2, שטח = (2 × 2) / 2 = 2
נושאי לימוד
❓ שאלות נפוצות
מהי הצורה המפורשת של משוואת הישר?
הצורה המפורשת היא , שבה הוא השיפוע של הישר ו- הוא החיתוך עם ציר ה- (כאשר נקודת החיתוך עצמה היא ).
כיצד מציגים את כפונקציה של ?
אם אנו מבודדים את במשוואת ישר לצורה , הערך של נקבע אך ורק לפי . הדבר מאפשר לנו להשתמש בסימון פונקציה ולכתוב .
כיצד מחשבים שיפוע של ישר העובר דרך שתי נקודות?
משתמשים בנוסחת השיפוע: . חשוב להקפיד על אותו סדר חיסור של הנקודות במונה ובמכנה.
מתי שני ישרים הם מקבילים?
שני ישרים מקבילים אם ורק אם יש להם אותו שיפוע בדיוק () אך נקודות חיתוך שונות עם ציר ה־y (). ישרים מקבילים לעולם אינם נפגשים.
כיצד קובעים את מספר הפתרונות של מערכת שני ישרים מבלי לפתור אותה?
משווים את השיפועים ואת נקודות החיתוך עם ציר ה־y:
- אם : פתרון יחיד (הישרים נחתכים בנקודה אחת).
- אם וגם : אין פתרון (הישרים מקבילים).
- אם וגם : אינסוף פתרונות (שני הישרים מתלכדים לישר אחד).
- אם : פתרון יחיד (הישרים נחתכים בנקודה אחת).
- אם וגם : אין פתרון (הישרים מקבילים).
- אם וגם : אינסוף פתרונות (שני הישרים מתלכדים לישר אחד).
כיצד חוקרים פונקציה קווית?
כדי לחקור פונקציה קווית , פועלים לפי השלבים הבאים:
1. מעבר לצורה מפורשת: מבודדים את לקבלת המשוואה .
2. זיהוי פרמטרים: מזהים את השיפוע ואת הפרמטר .
3. נקודות חיתוך עם הצירים: מוצאים את החיתוך עם ציר ה־y ב- ואת החיתוך עם ציר ה־x ב- (כאשר ).
4. התנהגות הפונקציה: קובעים אם הפונקציה עולה (), יורדת () או קבועה ().
5. סרטוט הגרף: ישר נקבע באופן מלא על ידי שתי נקודות שונות. מכיוון ש-SealMath בודקת את הנקודות הנדרשות ולא קו רציף מצויר, סמנו את נקודות החיתוך ואת הנקודות הנוספות הנדרשות הנמצאות על הישר.
1. מעבר לצורה מפורשת: מבודדים את לקבלת המשוואה .
2. זיהוי פרמטרים: מזהים את השיפוע ואת הפרמטר .
3. נקודות חיתוך עם הצירים: מוצאים את החיתוך עם ציר ה־y ב- ואת החיתוך עם ציר ה־x ב- (כאשר ).
4. התנהגות הפונקציה: קובעים אם הפונקציה עולה (), יורדת () או קבועה ().
5. סרטוט הגרף: ישר נקבע באופן מלא על ידי שתי נקודות שונות. מכיוון ש-SealMath בודקת את הנקודות הנדרשות ולא קו רציף מצויר, סמנו את נקודות החיתוך ואת הנקודות הנוספות הנדרשות הנמצאות על הישר.
איך מחשבים שטח משולש שנוצר משלושה ישרים?
1. מוצאים את 3 נקודות החיתוך על ידי פתרון מערכות המשוואות.
2. מעבירים קו ייחוס אופקי או אנכי ליצירת משולש ייחוס ישר־זווית.
3. מחשבים את השטח בשיטה חיבורית () או חיסורית ().
2. מעבירים קו ייחוס אופקי או אנכי ליצירת משולש ייחוס ישר־זווית.
3. מחשבים את השטח בשיטה חיבורית () או חיסורית ().
מתי הופכים את סימן אי-השוויון?
חובה להפוך את סימן אי-השוויון בכל פעם שכופלים או מחלקים את שני האגפים במספר שלילי.
כיצד יודעים אם קו הגבול בגרף הוא מקווקו או רציף?
משתמשים בקו מקווקו עבור אי-שוויון חזק ( ו-) כי נקודות הגבול אינן כלולות. משתמשים בקו רציף עבור אי-שוויון חלש ( ו-) כי נקודות הגבול מקיימות את האי-שוויון.
איך מחשבים שטח משולש החסום בין ישר לקווי הגבול ?
1. מוצאים את קודקוד הזווית הישרה במפגש הקווים ו-.
2. מוצאים את נקודות החיתוך של הישר עם ועם .
3. מחשבים את אורך הניצב האופקי ואת הניצב האנכי .
4. שטח המשולש הוא .
2. מוצאים את נקודות החיתוך של הישר עם ועם .
3. מחשבים את אורך הניצב האופקי ואת הניצב האנכי .
4. שטח המשולש הוא .