מצגת הסבר – מודל ריבועי
12 שקפים · פרבולה: חיתוך עם הצירים, קודקוד, עלייה וירידה
מודל ריבועי
מצגת הסבר – פרבולה במצב מהחיים
מה נלמד?
פונקצייה ריבועית מתארת מסלול של זרם מים, כדור או גשר. שואלים על:
- המקדמים a, b, c וצורת הפרבולה
- נקודות החיתוך עם ציר ה־x
- הקודקוד – הגובה המקסימלי
- מתי הפונקצייה עולה ומתי יורדת
- ההתאמה לגרף
הצורה הכללית
a=0
המקדמים a, b, c
- a – המקדם של x2
- b – המקדם של x
- c – המספר החופשי (הגובה כש־x=0)
| הפונקצייה | a | b | c |
|---|---|---|---|
| f(x)=−x2+3x | −1 | 3 | 0 |
| y=x2−6x+5 | 1 | −6 | 5 |
| y=2x2−8 | 2 | 0 | −8 |
שימו לב: הסימן שלפני המספר שייך למקדם. −x2 ← a=−1. אין מספר חופשי? c=0.
„מחייכת” או „בוכה”? – לפי הסימן של a
a>0 – „מחייכת” ∪
לקודקוד יש מינימום – הנקודה הנמוכה ביותר.
a<0 – „בוכה” ∩
לקודקוד יש מקסימום – הגובה המקסימלי.
זרם מים, כדור שנזרק, קשת של גשר – כולם „בוכים”: a<0.
מה יש בנוסחאון?
משוואה ריבועית: ax2+bx+c=0 (a=0)
השורשים:
פונקצייה ריבועית: y=ax2+bx+c (a=0)
ערך ה־x של קודקוד הפרבולה:
חיתוך עם ציר ה־x
על ציר ה־x הגובה הוא אפס ← מציבים y=0 ופותרים.
כשאין מספר חופשי (c=0) – גורם משותף
מכפלה שווה לאפס כשאחד הגורמים אפס:
x=0 או x=3
בכל מקרה – נוסחת השורשים
y=x2−6x+5
a=1, b=−6, c=5
x1=5, x2=1
הנקודות: (1,0) ו־(5,0)
הקודקוד – הגובה המקסימלי
- מזהים את a ואת b.
- x=2a−b (מהנוסחאון).
- מציבים את ה־x בפונקצייה ← y של הקודקוד.
הקודקוד: (1.5, 2.25)
בדיקה: הקודקוד באמצע בין נקודות החיתוך 0 ו־3.
עלייה וירידה
„בוכה” (a<0)
עולה משמאל לקודקוד, יורדת מימינו.
f(x)=−x2+3x
הקודקוד: x=1.5
עולה כאשר x<1.5
יורדת כאשר x>1.5
„מחייכת” (a>0)
יורדת משמאל לקודקוד, עולה מימינו.
y=x2−6x+5
הקודקוד: x=3
יורדת כאשר x<3
עולה כאשר x>3
שימו לב: במצב מהחיים לוקחים רק את החלק שקיים: זרם המים יוצא ב־x=0, ולכן הוא בעלייה עבור 0<x<1.5.
שאלת בגרות פתורה (א, ב)
נתונה הפרבולה f(x)=−x2+3x. החלק החיובי שלה מתאר את מסלול זרם המים במזרקה: x – המרחק האופקי (במטרים) מנקודת המוצא, y – גובה זרם המים (במטרים) מעל פני המים.
מצאו את נקודות החיתוך עם ציר ה־x.
(0,0) ו־(3,0)
איזה גרף (1–4) מתאר את הפרבולה?
a=−1<0 ← „בוכה” (גרפים 1 או 2).
עוברת דרך הראשית ודרך (3,0) – נקודה מימין לראשית.
גרף 1
שאלת בגרות פתורה (ג–ה)
מצאו את הנקודה שבה המים מגיעים לגובה מקסימלי.
(1.5, 2.25)
עבור אילו ערכי x זרם המים בעלייה?
מנקודת המוצא ועד הקודקוד:
0<x<1.5
ציפור עפה מעל הבריכה בגובה 3 מטרים. האם היא נרטבת?
הגובה המקסימלי של המים הוא 2.25 מטרים (סעיף ג).
לא – המים לא מגיעים לגובה 3 מטרים
שימו לב – הטעויות הנפוצות
- −1.52=−2.25: מעלים בריבוע ואז מוסיפים את המינוס.
- בנוסחת השורשים: −b כש־b שלילי נותן מספר חיובי.
- הקודקוד הוא נקודה – צריך גם x וגם y.
- „גובה מקסימלי” = ה־y של הקודקוד.
- עלייה/ירידה – תחום של ערכי x, לא של גבהים.
- במצב מהחיים – רק החלק שקיים (למשל x≥0).
בדיקה עצמית
נתונה הפונקצייה y=x2−6x+5.
- האם הפרבולה „מחייכת” או „בוכה”?
- מצאו את נקודות החיתוך עם ציר ה־x.
- מצאו את הקודקוד. האם זו נקודת מינימום או מקסימום?
- מצאו את נקודת החיתוך עם ציר ה־y.
התשובות (לפתוח אחרי שפתרתם)
- a=1>0 ← מחייכת
- x1,2=26±4 ← (1,0) ו־(5,0)
- x=26=3, y=9−18+5=−4
(3,−4) – מינימום - x=0 ← (0,5)
מעבר בין השקפים: החלקה בטלפון, או החיצים במקלדת.