חילוק באפס

Q: ומה לגבי 0 ÷ 0?

אם 12 \div 0 לא מוגדר כי אין מספר שמקיים 0 \times? = 12, מה עם 0 \div 0? הבעיה הפוכה: 0 \times? = 0 מתקיים עבור כל מספר. זה יכול להיות 1, 7, 1000, או כל מספר אחר. תוצאה שיכולה להיות הרבה תשובות שונות אינה תשובה ברורה, ולכן גם 0 \div 0 לא מוגדר.

Q: חלוקה ל-0 אנשים?

בעיה: יש 20 שקלים ורוצים לחלק אותם ל-0 אנשים. כמה כל אחד מקבל? תשובה: השאלה חסרת משמעות. אם אין אנשים, אין למי לחלק. לכן חלוקה באפס אינה הגיונית בהקשר הזה.

Q: מדוע 5 \div 0 לא מוגדר?

כי אין מספר שמקיים 0 \times? = 5. 0 \times (\text) = 0, ולא 5.

Q: עבור אילו ערכי x הביטוי \frac לא מוגדר?

כאשר x = 5, המכנה הופך ל-0: 5 - 5 = 0. לכן הביטוי מוגדר עבור x \neq 5.

Q: האם 0 \div 0 = 1? הסבירו.

לא. אם 0 \div 0 = 1, אז מתקבל 0 \times 1 = 0. זה נכון, אבל גם 0 \times 7 = 0, ולכן באותו היגיון היה אפשר לטעון ש-0 \div 0 = 7. אין תשובה יחידה, ולכן הביטוי לא מוגדר.

Q: חושבים רגע: האם אפשר לחלק פיצה לאפס אנשים?

אם יש פיצה ואין אף אחד - למי היא שייכת? זו לא שאלה של 0 עוגיות לכל אחד. זו שאלה של חלוקה בלי קבוצה שמקבלת את החלקים. זו בדיוק הבעיה של 5 \div 0: אי אפשר לחלק משהו בלא כלום.

Q: מהו 0 ÷ 0 - גם לא מוגדר, אבל אחרת?

0 \div 0 הוא מקרה מיוחד - גם הוא לא מוגדר, אבל מסיבה אחרת. \frac לא מוגדר כי אין מספר שמקיים 0 \cdot x = 5. אבל \frac לא מוגדר כי כל מספר מקיים 0 \cdot x = 0. אם היינו אומרים ש-0 \div 0 = 1, זה היה מתאים. אבל גם 0 \div 0 = 7 היה מתאים, וגם 0 \div 0 = 100. כשאין תשובה יחידה, הביטוי לא מוגדר. בשני המקרים הביטוי לא מוגדר - אבל ב-\frac אין פתרון, וב-\frac יש יותר מדי אפשרויות.

למה זה אחד הכללים הכי מוכרים במתמטיקה?

השאלה הגדולה

מה זה

12 \div 0

? נראה כמו שאלה פשוטה, אבל התשובה מפתיעה: אין תשובה. החילוק הזה פשוט לא מוגדר.

זה לא שהתשובה היא 0, ולא שהתשובה היא אינסוף. הביטוי

12 \div 0

חסר משמעות מתמטית, כמו לשאול "מה הצבע של המספר 5?" - השאלה עצמה לא מתאימה למתמטיקה.

הכלל הבסיסי - חילוק באפס לא מוגדר

\frac{a}{0} לא מוגדר עבור כל a

(1)

אבל: אפס חלקי מספר = אפס

\frac{0}{a} = 0 (a \neq = 0)

(2)

רעיון חשוב - זה לא אינסוף

כשמחלקים במספרים שמתקרבים ל-0, התוצאה יכולה לגדול מאוד בערך מוחלט. אבל גם אם הערכים נהיים ענקיים, עדיין אי אפשר להציב ממש $0$ במכנה. לכן לא אומרים שהתשובה היא אינסוף, אלא שהביטוי לא מוגדר.

שלוש דרכים להסביר

דרך 1: חילוק כהיפוך של כפל

חילוק הוא הפעולה ההפוכה של כפל. כשאומרים $12 \div 3 = 4$ , הכוונה ש- $3 \times 4 = 12$ .

חילוק = היפוך כפל

$12 \div 3 = ?$

שואלים: איזה מספר, כשמכפילים אותו ב- $3$ , מקבלים $12$ ?
תשובה: 4, כי $3 \times 4 = 12$ .

$12 \div 0 = ?$

שואלים: איזה מספר, כשמכפילים אותו ב- $0$ , מקבלים $12$ ?
אבל $0 \times (כל מספר) = 0$ , ולא $12$ .
אין מספר כזה, ולכן הביטוי לא מוגדר.

ומה לגבי 0 ÷ 0?

אם $12 \div 0$ לא מוגדר כי אין מספר שמקיים $0 \times ? = 12$ , מה עם $0 \div 0$ ?

הבעיה הפוכה: $0 \times ? = 0$ מתקיים עבור כל מספר. זה יכול להיות $1$ , $7$ , $1000$ , או כל מספר אחר.

תוצאה שיכולה להיות הרבה תשובות שונות אינה תשובה ברורה, ולכן גם $0 \div 0$ לא מוגדר.

דרך 2: מה קורה כשמתקרבים לאפס?

בואו נראה מה קורה כשמחלקים $10$ במספרים שמתקרבים ל- $0$ מימין ומשמאל:

מה קורה כשהמחלק מתקרב ל-0 משני הכיוונים?

ביטוי	ערך המחלק	תוצאה
$10 \div 1$	$1$	$10$
$10 \div 0.1$	$0.1$	$100$
$10 \div 0.01$	$0.01$	$1, 000$
$10 \div (- 0.1)$	$- 0.1$	$- 100$
$10 \div (- 0.01)$	$- 0.01$	$- 1, 000$
$10 \div 0$	$0$	לא מוגדר

* כשמתקרבים ל-0 מימין התוצאה גדלה לכיוון $+ \infty$ , וכשמתקרבים ל-0 משמאל היא קטנה לכיוון $- \infty$ .

התוצאה יכולה לגדול מאוד או לקטון מאוד, אבל לעולם לא מקבלים ערך עבור $10 \div 0$ . אינסוף אינו מספר, ולכן אי אפשר לומר שהחילוק שווה אינסוף. הוא פשוט לא מוגדר.

הוכחה בסתירה: למה 5 ÷ 0 לא יכול להיות מספר

נניח בשלילה שקיים מספר

k

כך ש-

\frac{5}{0} = k

טוען סימולציה...

גרף y = 10/x - האסימפטוטה ב-x=0

דרך 3: למה ל-0 אין הופכי?

לכל מספר, חוץ מ- $0$ , יש מספר הופכי: מספר שכאשר מכפילים אותו במספר המקורי מקבלים $1$ . למשל, ההופכי של $5$ הוא $\frac{1}{5}$ , כי $5 \times \frac{1}{5} = 1$ .

אם ל- $0$ היה הופכי, היינו צריכים מספר $x$ כך ש- $0 \times x = 1$ . אבל $0$ כפול כל מספר הוא תמיד $0$ , ולא $1$ . לכן ל-0 אין הופכי, ואי אפשר לחלק בו.

0 חלקי מספר - זה כן מוגדר!

אל תבלבלו!

$0 \div 5 = 0$ - זה בסדר גמור. אם מחלקים $0$ עוגיות ל- $5$ ילדים, כל ילד מקבל $0$ .

בדיקה: $5 \times 0 = 0$ .

הכלל: $\frac{0}{a} = 0$ לכל $a \neq = 0$ .

אבל $\frac{a}{0}$ לא מוגדר.

מגבלות בביטויים אלגבריים

כשיש משתנה במכנה, חייבים לבדוק אילו ערכים אסורים - אלה שהופכים את המכנה לאפס.

מציאת ערכים אסורים

$\frac{5}{x - 3}$

המכנה שווה ל- $0$ כאשר $x = 3$ .
הביטוי מוגדר עבור $x \neq = 3$ .

$\frac{10}{2 x - 6}$

המכנה שווה ל- $0$ כאשר $2 x = 6$ , כלומר $x = 3$ .
הביטוי מוגדר עבור $x \neq = 3$ .

$\frac{x}{x + 1}$

המכנה שווה ל- $0$ כאשר $x = - 1$ .
הביטוי מוגדר עבור $x \neq = - 1$ .

$\frac{100}{x}$

המכנה שווה ל- $0$ כאשר $x = 0$ .
הביטוי מוגדר עבור $x \neq = 0$ .

$math/020-math book$ בעיות מעשיות

חלוקה ל-0 אנשים?

בעיה: יש $20$ שקלים ורוצים לחלק אותם ל- $0$ אנשים. כמה כל אחד מקבל?

תשובה: השאלה חסרת משמעות. אם אין אנשים, אין למי לחלק. לכן חלוקה באפס אינה הגיונית בהקשר הזה.

תמונה הממחישה את העובדה שחילוק באפס אינו מוגדר בעזרת חלוקה לשום משתתף — חלוקה באפס אינה שאלה בעלת משמעות, אבל אפס שמחולק למספר שאינו אפס שווה לאפס.

שאלה לחשיבה

מדוע $5 \div 0$ לא מוגדר?

כי אין מספר שמקיים $0 \times ? = 5$ .
$0 \times (כל מספר) = 0$ , ולא $5$ .

שאלה לחשיבה

עבור אילו ערכי $x$ הביטוי $\frac{10}{x - 5}$ לא מוגדר?

כאשר $x = 5$ , המכנה הופך ל- $0$ : $5 - 5 = 0$ .
לכן הביטוי מוגדר עבור $x \neq = 5$ .

שאלה לחשיבה

האם $0 \div 0 = 1$ ? הסבירו.

לא. אם $0 \div 0 = 1$ , אז מתקבל $0 \times 1 = 0$ . זה נכון, אבל גם $0 \times 7 = 0$ , ולכן באותו היגיון היה אפשר לטעון ש- $0 \div 0 = 7$ . אין תשובה יחידה, ולכן הביטוי לא מוגדר.

סיכום: מה מוגדר ומה לא?

ביטוי	מוגדר?	תוצאה
$0 \div 5$	כן	$0$
$5 \div 0$	לא	לא מוגדר
$0 \div 0$	לא	לא מוגדר
$5 \div 1$	כן	$5$
$0 \times 5$	כן	$0$
$\frac{10}{x - 3}$ כאשר $x = 3$	לא	המכנה שווה ל- $0$

* הכלל: חילוק באפס לעולם לא מוגדר. חלוקה של $0$ במספר שאינו $0$ שווה ל- $0$ .

תרגילים כתובים

תרגיל 1 - בסיסי

בסיסי

החליטו: איזה מהביטויים מוגדר ואיזה לא? כתבו את התוצאה או 'לא מוגדר'.

\frac{0}{7}, \frac{7}{0}, \frac{0}{0}

תרגיל 2 - ביניים (מציאת ערכים אסורים)

בינוני

מצאו עבור אילו ערכי $x$ הביטוי לא מוגדר:

\frac{8}{2 x - 10}

תרגיל 3 - אתגר (שני ערכים אסורים)

מאתגר

מצאו את כל ערכי $x$ שאסורים בביטוי:

\frac{10}{x ^{2} - 9}

תרגול אינטראקטיבי

עכשיו מתרגלים עם משוב מיידי: קודם מחליטים מה מוגדר ומה לא, ואז פותרים משוואות קצרות כדי למצוא ערכים אסורים.

טוען סימולציה...

חושבים רגע: האם אפשר לחלק פיצה לאפס אנשים?

אם יש פיצה ואין אף אחד - למי היא שייכת? זו לא שאלה של $0$ עוגיות לכל אחד. זו שאלה של חלוקה בלי קבוצה שמקבלת את החלקים. זו בדיוק הבעיה של $5 \div 0$ : אי אפשר לחלק משהו בלא כלום.

0 ÷ 0 - גם לא מוגדר, אבל אחרת

$0 \div 0$ הוא מקרה מיוחד - גם הוא לא מוגדר, אבל מסיבה אחרת.

$\frac{5}{0}$ לא מוגדר כי אין מספר שמקיים $0 \cdot x = 5$ .

אבל $\frac{0}{0}$ לא מוגדר כי כל מספר מקיים $0 \cdot x = 0$ .

אם היינו אומרים ש- $0 \div 0 = 1$ , זה היה מתאים. אבל גם $0 \div 0 = 7$ היה מתאים, וגם $0 \div 0 = 100$ . כשאין תשובה יחידה, הביטוי לא מוגדר.

\frac{5}{0} = לא מוגדר \frac{0}{0} = לא מוגדר

בשני המקרים הביטוי לא מוגדר - אבל ב- $\frac{5}{0}$ אין פתרון, וב- $\frac{0}{0}$ יש יותר מדי אפשרויות.

התקרבות לאפס משני הכיוונים

אינסוף (הסימן: ∞) הוא לא מספר - הוא מושג. אי אפשר לחבר אותו, לחסר אותו, או לכפול בו כמו מספר רגיל. הוא מתאר "גדול ללא גבול".

במתמטיקה מתקדמת (חשבון אינפיניטסימלי), לומדים לעבוד עם "גבולות" - מה קורה כשמתקרבים לאינסוף. אבל זה לא אותו דבר כמו להגיד "התשובה היא אינסוף".

שאלה 1 מתוך 8

מדוע $\frac{5}{0}$ אינו מוגדר?

המשך קריאה

עוד עמודים שיכולים לחבר את מה שלמדתם עכשיו

בפרקחילוק המחלק בפרקאיברים נייטרליים והופכיים קשורכינוס איברים דומים - חיסור קשורסדר פעולות עם מכוונים כיתה ח׳מספר רציונלי ואי-רציונאלי

משימות

שליחה כמשימה לתלמיד או לכיתה

המודול חילוק באפס כבר נבחר. צריך רק לבחור יעד, הנחיות ותאריך.

השלב הבא

מעבר לדף התרגול של המודול

רוצים לבדוק הבנה ולתרגל עוד? דף התרגול של חילוק באפס כבר מוכן.

פתחו תרגול

חילוק באפס

השאלה הגדולה

רעיון חשוב - זה לא אינסוף

שלוש דרכים להסביר

דרך 1: חילוק כהיפוך של כפל

חילוק = היפוך כפל

12÷3=?

12÷0=?

ומה לגבי 0 ÷ 0?

דרך 2: מה קורה כשמתקרבים לאפס?

מה קורה כשהמחלק מתקרב ל-0 משני הכיוונים?

הוכחה בסתירה: למה 5 ÷ 0 לא יכול להיות מספר

דרך 3: למה ל-0 אין הופכי?

0 חלקי מספר - זה כן מוגדר!

אל תבלבלו!

מגבלות בביטויים אלגבריים

מציאת ערכים אסורים

x−35​

2x−610​

x+1x​

x100​

בעיות מעשיות

חלוקה ל-0 אנשים?

שאלה לחשיבה

שאלה לחשיבה

שאלה לחשיבה

סיכום: מה מוגדר ומה לא?

תרגילים כתובים

תרגיל 1 - בסיסי

תרגיל 2 - ביניים (מציאת ערכים אסורים)

תרגיל 3 - אתגר (שני ערכים אסורים)

תרגול אינטראקטיבי

חושבים רגע: האם אפשר לחלק פיצה לאפס אנשים?

0 ÷ 0 - גם לא מוגדר, אבל אחרת

מה "אינסוף" באמת?

מדוע 05​ אינו מוגדר?