1. **נתון:** הפונקציה $f(x) = \frac{\ln(x+2)}{x+2}$.
2. **(א) i) מציאת תחום ההגדרה:**
- הפונקציה כוללת לוגריתם טבעי $\ln(x+2)$, ולכן חייב להתקיים $x+2 > 0$.
- כלומר, $x > -2$.
- בנוסף, המחלק $x+2 \neq 0$ כדי למנוע חילוק באפס.
- לכן תחום ההגדרה הוא $(-2, \infty)$.
3. **(א) ii) מציאת משוואת האסימפטוטה המאונכת לציר ה-x:**
- אסימפטוטה אופקית מתקבלת כאשר $x \to \infty$ או $x \to -2^+$.
- נבדוק את הגבולות:
$$\lim_{x \to \infty} f(x) = \lim_{x \to \infty} \frac{\ln(x+2)}{x+2} = 0$$ כי המונה גדל לאט יותר מהמחלק.
$$\lim_{x \to -2^+} f(x) = \lim_{x \to -2^+} \frac{\ln(x+2)}{x+2} = -\infty$$ (הלוגריתם שואף ל-$-\infty$ והמחלק שואף ל-0 חיובי).
- לכן, האסימפטוטה האופקית היא $y=0$.
4. **(ב) מציאת נקודות החיתוך עם ציר ה-x:**
- חיתוך עם ציר ה-x כאשר $f(x)=0$.
- כלומר, $\frac{\ln(x+2)}{x+2} = 0 \Rightarrow \ln(x+2) = 0$.
- $\ln(x+2) = 0 \Rightarrow x+2 = 1 \Rightarrow x = -1$.
- נקודת החיתוך היא $(-1,0)$.
5. **(ג) מציאת נקודות קיצון וסוגן:**
- נגזור את הפונקציה:
$$f(x) = \frac{\ln(x+2)}{x+2}$$
נשתמש בכלל המנה:
$$f'(x) = \frac{(\frac{1}{x+2})(x+2) - \ln(x+2) \cdot 1}{(x+2)^2} = \frac{1 - \ln(x+2)}{(x+2)^2}$$
- נקודות קיצון כאשר $f'(x) = 0$:
$$1 - \ln(x+2) = 0 \Rightarrow \ln(x+2) = 1 \Rightarrow x+2 = e \Rightarrow x = e - 2$$
- סוג נקודת הקיצון:
נבדוק את סימן הנגזרת סביב $x = e-2$:
- עבור $x < e-2$, למשל $x=0$, $f'(0) = \frac{1 - \ln(2)}{4} > 0$ (כי $\ln(2) \approx 0.69 < 1$), חיובי.
- עבור $x > e-2$, למשל $x=3$, $f'(3) = \frac{1 - \ln(5)}{25} < 0$ (כי $\ln(5) > 1$), שלילי.
- לכן, נקודת הקיצון היא מקסימום מקומי ב-$x = e-2$.
6. **(ד) תחומי עלייה וירידה:**
- $f'(x) > 0$ כאשר $1 - \ln(x+2) > 0 \Rightarrow \ln(x+2) < 1 \Rightarrow x+2 < e \Rightarrow x < e-2$.
- $f'(x) < 0$ כאשר $x > e-2$.
- לכן, הפונקציה עולה ב-$(-2, e-2)$ ויורדת ב-$(e-2, \infty)$.
7. **(ה) סקיצה:**
- תחום ההגדרה $(-2, \infty)$.
- אסימפטוטה אופקית ב-$y=0$.
- נקודת חיתוך עם ציר ה-x ב-$(-1,0)$.
- מקסימום מקומי ב-$x = e-2$.
8. **(ו) תחום שבו $f(x) \cdot f'(x) > 0$:**
- נחשב את המוצר:
$$f(x) \cdot f'(x) = \frac{\ln(x+2)}{x+2} \cdot \frac{1 - \ln(x+2)}{(x+2)^2} = \frac{\ln(x+2)(1 - \ln(x+2))}{(x+2)^3}$$
- ננתח סימנים:
- $x+2 > 0$ תמיד בתחום ההגדרה, לכן $(x+2)^3 > 0$.
- לכן סימן המוצר תלוי ב-$\ln(x+2)(1 - \ln(x+2))$.
- נבדוק את הביטוי $g(t) = t(1 - t)$ כאשר $t = \ln(x+2)$.
- $g(t) > 0$ כאשר:
- $t > 0$ ו-$1 - t > 0 \Rightarrow 0 < t < 1$.
- כלומר, $0 < \ln(x+2) < 1 \Rightarrow 1 < x+2 < e \Rightarrow -1 < x < e-2$.
**תשובות סופיות:**
- תחום הגדרה: $(-2, \infty)$.
- אסימפטוטה אופקית: $y=0$.
- נקודת חיתוך עם ציר ה-x: $(-1,0)$.
- נקודת קיצון: מקסימום ב-$x = e-2$.
- תחומי עלייה: $(-2, e-2)$.
- תחומי ירידה: $(e-2, \infty)$.
- תחום שבו $f(x) \cdot f'(x) > 0$: $(-1, e-2)$.
Function Analysis F6Da81
Step-by-step solutions with LaTeX - clean, fast, and student-friendly.