שיפוע וקצב שינוי
כיתה ח נכנסת אל לב הפונקציה הקווית: הישר הישר. השיפוע m מודד כמה עולה או יורד הישר על כל צעד ימינה - זהו קצב השינוי האחיד של הישר. נלמד לחשב אותו משתי נקודות, לזהות אותו מתוך גרף, ולנמק אם הישר עולה, יורד או אופקי.
מה זה שיפוע? דמיינו הליכה על גבעה. על כל צעד קדימה (השינוי ב-x) אתם עולים או יורדים קצת (השינוי ב-y). היחס בין העלייה לצעד הוא השיפוע - והוא זהה בכל נקודה על ישר. לכן הוא נקרא גם קצב שינוי אחיד: אותו קצב לכל אורך הישר.
האנטומיה של השיפוע
כדי לחשב שיפוע בוחרים שתי נקודות על הישר: (x₁, y₁) ו-(x₂, y₂). השינוי ב-y (rise) הוא y₂ − y₁, והשינוי ב-x (run) הוא x₂ − x₁. השיפוע הוא היחס ביניהם: m = (y₂ − y₁)/(x₂ − x₁).
מה מרכיב את השיפוע
שישה מושגים על השיפוע וקצב השינוי של ישר, כפי שלומדים אותם בכיתה ח: מהנוסחה ועד ניתוח שיפוע מגרף עם נימוק.
נוסחת השיפוע
השיפוע הוא השינוי ב-y חלקי השינוי ב-x: m = (y₂ − y₁)/(x₂ − x₁). שתי נקודות מספיקות כדי לחשב אותו.
שיפוע חיובי → עולה
כאשר m > 0 הישר עולה משמאל לימין: ככל ש-x גדל, גם y גדל. למשל m = 2.
שיפוע שלילי → יורד
כאשר m < 0 הישר יורד: ככל ש-x גדל, y קטן. ישר יורד תמיד בעל שיפוע שלילי.
שיפוע אפס → אופקי
כאשר m = 0 אין שינוי ב-y - הישר אופקי ומקביל לציר ה-x. הערך של y קבוע.
קצב שינוי אחיד
השיפוע הוא קצב השינוי של הישר - כמה y משתנה על כל יחידת x. הקצב זהה בכל נקודה, למשל קצב של 3 ליחידת זמן.
ניתוח שיפוע מגרף
מגרף בוחרים שתי נקודות סריג ברורות, סופרים rise ו-run, ומחשבים. ואז מנמקים: הישר עולה / יורד / אופקי, לפי סימן השיפוע.
דוגמאות פתורות
שלוש דוגמאות צעד אחר צעד. השיטה קבועה: בוחרים שתי נקודות, מוצאים את השינוי ב-y ואת השינוי ב-x, ומחלקים.
- השינוי ב-y (rise): y₂ − y₁ = 8 − 2 = 6.
- השינוי ב-x (run): x₂ − x₁ = 4 − 1 = 3.
- מחלקים: m = 63 = 2. השיפוע חיובי, ולכן הישר עולה.
- השיפוע הוא m = 2.
- השינוי ב-y: 1 − 7 = −6.
- השינוי ב-x: 5 − 2 = 3.
- מחלקים: m = −63 = −2. השיפוע שלילי - ישר יורד.
- השיפוע הוא m = −2.
- השינוי ב-y: 4 − 1 = 3.
- השינוי ב-x: 4 − (−2) = 6. שימו לב לחיסור מספר שלילי.
- מחלקים ומצמצמים: m = 36 = 12. חיובי - ישר עולה, מתון.
- השיפוע הוא m = 12.
תרגול אינטראקטיבי
כל התרגילים כאן עוסקים בחישוב שיפוע משתי נקודות, בסימן השיפוע ובקצב השינוי, ומסודרים לפי שלבים (בסיס, ביניים, אתגר). בשאלות עם הקלדה אפשר לפתוח מקלדת מתמטית, ובכל שלב אפשר לפתוח את המחשבון של נדב כץ וללחוץ על לשונית מחשבון השיפוע.
דרכים לתרגל את הדף הזה
המשחק בנוי מהשאלות ומאוצר המילים של הדף עצמו, ועוקב אחרי מה שכבר יושב לכם ומה שעוד לא. שאלה עולה דרגה כשעונים עליה נכון, ויורדת בטעות. ההתקדמות נשמרת במכשיר הזה בלבד.
הנקודות שכדאי לזכור
- 1הנוסחה: m = (y₂ − y₁)/(x₂ − x₁) - שינוי ב-y חלקי שינוי ב-x.
- 2חיובי: m > 0 → הישר עולה.
- 3שלילי: m < 0 → הישר יורד.
- 4אפס: m = 0 → הישר אופקי.
- 5קצב שינוי: השיפוע הוא כמה y משתנה על כל יחידת x - אותו קצב בכל נקודה.