הבדלים בין גרסאות בדף "88-611 אנליזה 1 למורים סמסטר א תשעו/מערכי תרגול/שיעור 1"

מתוך Math-Wiki
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
שורה 60: שורה 60:
 
תרגיל: פתרו את <math>e\approx2.51 </math>
 
תרגיל: פתרו את <math>e\approx2.51 </math>
 
פתרון: נשתמש בחוקי הלוגריתמים <math>ln\left(\left(1+x\right)\left(1-x\right)\right)=0 </math> ואז נקבל <math>ln\left(1-x^{2}\right)=0  </math> ואז לפי ההגדרה של הלוגריתם מקבלים <math>1-x^{2}=1 </math> u> ולכן תושב סופי היא היא x שווה אפס.
 
פתרון: נשתמש בחוקי הלוגריתמים <math>ln\left(\left(1+x\right)\left(1-x\right)\right)=0 </math> ואז נקבל <math>ln\left(1-x^{2}\right)=0  </math> ואז לפי ההגדרה של הלוגריתם מקבלים <math>1-x^{2}=1 </math> u> ולכן תושב סופי היא היא x שווה אפס.
 +
 +
===ערך מוחלט ואי שוויון===
 +
 +
הגדרה: ערך מוחלט של מספר הוא המרחק שלו מנקודה אפס ומסמנים אותו בצורה הבאה:
 +
<math>\mid x\mid=\begin{cases}
 +
x & x\geq0\\
 +
-x & x\leq0
 +
\end{cases} </math>
 +
 +
מרחק בין שתי נקודות מוגדר להיות <math>\mid x-y\mid </math>
 +
 +
===תכונות של ערך מוחלט===
 +
 +
1) לכל x מתקיים <math>\mid x\mid\geq0 </math>
 +
 +
2) <math>\mid x\mid=0  </math> אם ורק אם <math>x=0 </math>
 +
 +
3) <math>\mid xy\mid=\mid x\mid y\mid </math>
 +
 +
4) <math>\left(\mid x\mid\right)^{2}=x^{2} </math>
 +
 +
5) <math>x\leq\mid x\mid  </math>
 +
 +
6) אי שוויון המשולש: <math>\mid x+y\mid\leq\mid x\mid+\mid y\mid </math>

גרסה מ־17:54, 20 באוקטובר 2015

חזקות ושורשים

1) אם a הוא מספר כלשהוא ו-n מספר טבעי, אזי a בחזקת n מוגדר באופן הבא: a^{n}=a\cdot a\cdots a , מספר a נקרא בסיס החזקה, מספר n נקרא מעריך החזקה.

2) ניקח מספר ממשי חיובי x וניקח חזקה \frac{1}{n} כאשר n הוא מספר טבעי.נגדיר את x בחזקת \frac{1}{n} להיות השורש ה-n-י של x: y=x^{\frac{1}{n}}=\sqrt[n]{x}

3) באופן כללי נגדיר חזקה רציונאלית באופן הבא: x^{\frac{p}{q}}=\left(\sqrt[q]{x}\right)^{p}

חוקי חזקות

  • לכל x מתקיים 1^{x}=1
  • לכל x מתקיים x^{0}=1  ובפרט 0^{0}=1
  • לכל x שונה מאפס מתקיים 0^{x}=0
  • x^{q}x^{b}=x^{a+b}
  • x^{-a}=\frac{1}{x^{a}}
  • \frac{x^{a}}{x^{b}}=a^{a-b}

הגדרה: פונקציה מעריכית היא פונקציה מהצורה y=a^{x}  כאשר בסיס a הוא מספר קבוע.

תרגיל: מצא את הפתרונות של המשוואה 2\left(\frac{4^{x}+1}{2^{x}}\right)^{2}-7\left(\frac{4^{-x}+1}{2^{-x}}\right)+5=0

פתרון: ראשית נשים לב לכך ש:\frac{4^{x}+1}{2^{x}}=\frac{4^{-x}+1}{2^{-x}}=2^{x}+\frac{1}{2^{x}} ולכן נסמן t=2^{x}+\frac{1}{2^{x}}  נציב את t במשוואה ונקבל 2t^{2}-7t+5=0 עם הפתרונות t=1,\frac{1}{2}  , לכן עלינו לפתור שתי משוואות:

1) 2^{x}+\frac{1}{2^{x}}=1  נעשה מכנה משותף ונקבל \left(2^{x}\right)^{2}-2^{x}+1=0  נסמן ב-s=2^{x}  ונקבל משוואה s^{2}-s+1=0 קל לראות שלמשוואה הזאת אין פתרון.

2) 2^{x}+\frac{1}{2^{x}}=\frac{5}{2} שוב נעשה מכנה משותף ונקבל 2s^{2}-5s+2=0  לאחר שנציב s=2^{x} , פתרונות למשוואה הזאת הם s=2^{x} ולכן פתרון כללי הוא x_{1}=1  x_{2}=-1

הגדרת הלוגריתם

לוגריתם של מספר x לפי בסיס a הוא b אם b הוא מעריך החזקה שבסיסה a וערכה x, כלומר a^{x}=x\Leftrightarrow log_{a}x=b  .

תכונות

אם log_{a}x=b  אזי:

1) 1\neq a>0

2) x>0

3) b מספר כלשהוא.

4) a^{log_{a}x}=b


הגדרה: פונקציה לוגריתמית היא פונקציה מהצורה y=log_{a}x כאשר a הוא מספר קבוע חיובי ושונה מ-1 ותחום ההגדרה שלה הוא x>0.

חוקי לוגריתמים

1) log_{a}\left(xy\right)=log_{a}x+log_{a}y

2) log_{a}\left(\frac{x}{y}\right)=log_{a}x-log_{a}y

3) log_{a}x^{n}=nlog_{a}x

4) log_{m}x=\frac{log_{a}x}{log_{a}m}

5) formula וגם log_{a}\left(a\right)=1

הערה: מקרה פרטי החשוב ביותר בו נתענין בקורס הוא log_{e}x=lnx  כאשר e\approx2.51

תרגיל: פתרו את e\approx2.51 פתרון: נשתמש בחוקי הלוגריתמים ln\left(\left(1+x\right)\left(1-x\right)\right)=0 ואז נקבל ln\left(1-x^{2}\right)=0  ואז לפי ההגדרה של הלוגריתם מקבלים 1-x^{2}=1 u> ולכן תושב סופי היא היא x שווה אפס.

ערך מוחלט ואי שוויון

הגדרה: ערך מוחלט של מספר הוא המרחק שלו מנקודה אפס ומסמנים אותו בצורה הבאה: \mid x\mid=\begin{cases}
x & x\geq0\\
-x & x\leq0
\end{cases}

מרחק בין שתי נקודות מוגדר להיות \mid x-y\mid

תכונות של ערך מוחלט

1) לכל x מתקיים \mid x\mid\geq0

2) \mid x\mid=0  אם ורק אם x=0

3) \mid xy\mid=\mid x\mid y\mid

4) \left(\mid x\mid\right)^{2}=x^{2}

5) x\leq\mid x\mid

6) אי שוויון המשולש: \mid x+y\mid\leq\mid x\mid+\mid y\mid