תרגילים לסיכום מתוך ספר חדו"א שאלון 806
Transcription
תרגילים לסיכום מתוך ספר חדו"א שאלון 806
פרק :9חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי תרגילים לסיכום פרק :9חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי תרגילים לסיכום 9.01 y בציור שלפניך מתוארים גרפים של הפרבולה f(x) = xושל הישר . y = 6 − xהמלבן ABCDמקיים :הנקודה Aנמצאת על A B הפרבולה ,הנקודה Bנמצאת על הישר ,הנקודות Cו D -נמצאות על ציר ה . x -נתון. ( t > 0 ) OD = t : x O D C א .הבע את שטח הצורה ) OABCהשטח המקווקו בציור( באמצעות . t ב .עבור איזה ערך של tשטח זה מקסימלי? מהו השטח המקסימלי? השטח המקסימלי שמצאת בסעיף ב' מסתובב סביב ציר ה . x -מצא את נפח גוף הסיבוב ג. שנוצר. 2 9.02 הגרפים של הפונקציות ) f(xו g(x) -נחתכים בנקודה ) . (1, 3נתון. g′(x) = 4 − 2x , f ′(x) = −2x : א .מצא את הפונקציות ) f(xו. g(x) - ב .סרטט במערכת צירים אחת סקיצות של ) f(xושל ). g(x מצא את השטח המוגבל על-ידי ) , f(xעל-ידי ) g(xועל-ידי ציר ה) x -השטח שנמצא מימין ג. לנקודת החיתוך(. ד .השטח המוגבל על-ידי ) , f(xעל-ידי ) g(xועל-ידי ציר ה y -מסתובב סביב ציר ה. x - חשב את נפח גוף הסיבוב שנוצר. 9.03 נתונות הפונקציות . g(x) = 2 x , f(x) = x + 2 S1הוא השטח הכלוא בין גרף הפונקציה ) , f(xציר ה x -והישרים x = 0וx = t - א. S2הוא השטח הכלוא בין גרף הפונקציה ) , g(xציר ה x -והישר . x = t S1 מה צריך להיות ערכו של tכדי שהיחס S2 ב. חשב את האינטגרל הבא: ). ( t > 0 יהיה מינימלי? 4 ∫ g(x) dx )f(x 1 4 174 © כל הזכויות שמורות – אלכס זיו מתמטיקה המדריך המלא חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 5יח"ל תרגילים לסיכום פרק :9חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 9.04 y בציור שלפניך מוצגות סקיצות של שני גרפים בתחום 0 ≤ x ≤ 6גרף Iוגרף . IIאחד הגרפים הוא של הפונקציה ) f(xוהגרף האחר הוא הגרף של פונקציית הנגזרת ). f ′(x 3.6 2.4 1.2 E I II x א. איזה גרף הוא של ) f(xואיזה גרף הוא של ) ? f ′(xנמק. ב. כמה נקודות קיצון יש לפונקציה ) f ′(xבתחום ? 0 < x < 6נמק את תשובתך. הנקודה Eנמצאת על גרף . Iשיעור ה x -של הנקודה הוא . x E = 0.8מצא את משוואת המשיק לגרף Iבנקודה . E מצא את השטח המוגבל על-ידי גרף IIועל-ידי ציר ה x -בתחום ]. [ 0 , 2 ג. ד. 6 4 0 2 -1.5 9.05 y נתונה הפונקציה . f(x) = x − 6העבירו ישר המשיק לגרף הפונקציה בנקודה Kשבה . x = tמנקודה Kהעבירו ישר המקביל לציר ה x -וחותך את גרף הפונקציה בנקודה . L בנקודה Lהעבירו עוד משיק לגרף הפונקציה. המשיקים נפגשים בנקודה , Eשעל ציר ה) y -ראה ציור(. א .הבע את שטח המשולש EKLבאמצעות . t ב .מצא את השטח המינימלי של המשולש . EKL 2 K L x E B 9.06 אוטובוס יצא בשעה מסוימת מעיר Bלעיר Aונסע במהירות קבועה של 80קמ"ש .באותה שעה יצאה מעיר A מונית שנסעה לעיר Cבמהירות קבועה של 96קמ"ש. 2π A .ידוע כי המרחק בין נתון כי הזווית BACהיא בת 3 האוטובוס למונית היה מינימלי כעבור 1.5שעות לנסיעתם והאוטובוס טרם הגיע לעיר . A א .מצא את המרחק בין Bל. A - ב. C מצא את המרחק המינימלי בין האוטובוס למונית. O 9.07 AOBהיא גזרת עיגול שמרכזו Oורדיוסו . Rאורך הקשת 2πR ABשווה ל- 3 משיקה לקשת ABבנקודת האמצע שלה והקודקודים KוL - L .בונים מלבן KLMNכך שהצלע MN נמצאים על הרדיוסים התוחמים את הגזרה )ראה ציור(. מבין כל האלכסונים של המלבן KLMNשנוצרים באופן זה, הבע באמצעות Rאת אורך האלכסון הקצר ביותר. K A B M © כל הזכויות שמורות – אלכס זיו מתמטיקה המדריך המלא חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 5יח"ל N 175 פרק :9חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי תרגילים לסיכום y 9.08 בציור שלפניך מוצגות סקיצות של שני גרפים :גרף Iוגרף . II אחד הגרפים הוא של פונקציית הנגזרת ) f ′(xוהגרף האחר הוא x 2 הגרף של פונקציית הנגזרת השנייה ). f ′′(x א. ב. ג. ד. I 1.2 -2 -0.8 איזה גרף הוא של ) f ′(xואיזה גרף הוא של ) ? f ′′(xנמק. מצא את שיעורי ה x -של נקודות הקיצון של הפונקציה ) f(xוקבע את סוגן .נמק. מצא את שיעורי ה x -של נקודות הפיתול של הפונקציה ) . f(xנמק. הוכח שהשטח המוגבל על-ידי גרף IIוציר ה) x -השטח האפור בציור שמעל לציר ה( x - שווה לשטח המוגבל על-ידי גרף IIוהצירים )השטח האפור בציור שמתחת לציר ה.( x - II 9.09 נתונה הפונקציה . f(x) = −x ⋅ 3 + x 2 א .מבין כל המשיקים לגרף הפונקציה ,מצא את משוואת המשיק ששיפועו מקסימלי. ב .מצא את גודל הזווית בין הכיוון החיובי של ציר ה x -ובין המשיק ,שאת משוואתו מצאת בסעיף א'. y 9.10 נתונה הפונקציה f(x) = 2xבתחום . 0 ≤ x ≤ 1ישר המקביל לציר ה x -חותך את גרף הפונקציה בנקודה שבה . ( 0 ≤ t ≤ 1) x = t א .הבע את השטח האפור שבציור באמצעות . t ב .מצא את tשעבורו השטח האפור שבציור יהיה מינימלי. 0 t 1 x חשב את השטח המינימלי. מצא את tשעבורו השטח האפור שבציור יהיה מקסימלי .חשב את השטח מקסימלי. ג. 2 y 9.11 בציור שלפניך מוצגות סקיצות של שני גרפים :גרף Iוגרף . II אחד הגרפים הוא של הפונקציה ) f(xוהגרף האחר הוא הגרף של פונקציית הנגזרת ). f ′(x I 7 x -3 -1 -1.7 א. איזה גרף הוא של ) f(xואיזה גרף הוא של ) ? f ′(xנמק. ב. סרטט סקיצה של גרף הפונקציה ) . f ′′(xהסבר את שיקוליך. מצא את תחומי הקעירות כלפי מעלה וכלפי מטה של הפונקציה ). f(x מצא את שיעורי ה x -של נקודות הפיתול. חשב את השטח המוגבל על-ידי גרף הפונקציה Iועל-ידי הצירים )השטח האפור בציור(. ג. ד. 176 II © כל הזכויות שמורות – אלכס זיו מתמטיקה המדריך המלא חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 5יח"ל תרגילים לסיכום פרק :9חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי y 9.12 נתונים גרף הישר y = 3 − xוגרף הפונקציה g(x) = sin 2xבתחום A ≤ . 0 ≤ xישר המאונך לציר ה , x -חותך את הישר y = 3 − x B π 2 בנקודה Aוחותך את גרף הפונקציה ) g(xבנקודה ) Bראה ציור(. π x 0 2 א .מצא את שיעוריה של הנקודה Aשעבורה אורך הקטע AB הוא מינימלי בתחום הנ"ל. ב .מצא את שיעוריה של הנקודה Aשעבורה אורך הקטע ABהוא מקסימלי בתחום הנ"ל. ג .הישר A1מאונך לציר ה x -ועובר דרך הנקודה שאת שיעוריה מצאת בסעיף א' ,הישר A 2 מאונך לציר ה x -ועובר דרך הנקודה שאת שיעוריה מצאת בסעיף ב' .חשב את השטח המוגבל על-ידי העקום ) , g(xעל-ידי הישר y = 3 − xועל-ידי הישרים A1ו. A 2 - y 9.13 )f ′′(x הפונקציה ) f(xגזירה פעמיים לכל xבתחום ]. [ 0, 4 בציור שלפניך מוצגת סקיצה של הנגזרת השנייה )f ′′(x x בתחום ] . [ 0, 4נתון, f ′ (1) = f ′ ( 3) = 0 : 3 4 2 0 1 . f ( 3) = −1.5 , f (1) = 1.5 , f ( 0 ) = f ( 2 ) = f ( 4 ) = 0 א. ב. מצא את תחומי החיוביות והשליליות של ) . f ′(xנמק. מצא את תחומי העלייה ,הירידה ונקודות הקיצון הפנימיות של ). f(x ג. במערכת צירים אחת סרטט גרף של ) f ′(xוגרף של ). f(x ד. סמן ב S1 -את השטח המוגבל על-ידי הגרף של ) f ′(xועל-ידי הצירים )בתחום .( 0 < x < 1 סמן ב S2 -את השטח המוגבל על-ידי הגרף של ) f ′(xוציר ה x -בתחום . 1 < x < 3 S1 מצא את היחס S2 9.14 נתונה הפונקציה: . y f(x) = 2 cos xבתחום π < x < 3π 2 4 1 + sin x ) −ראה ציור( .מעבירים משיק לגרף הפונקציה בנקודת החיתוך של הגרף עם ציר ה. y - א .מצא את משוואת המשיק. ב .מצא את השטח המוגבל על-ידי גרף הפונקציה ,על-ידי המשיק ועל-ידי ציר ה. x - x 0 9.15 ) f(xו g(x) -הן פונקציות רציפות המקיימות: - M ) f(x) + g(x) = Mקבוע(, 4 3 3 2 . ∫ g(x) dx = ∫ f(x) dx © כל הזכויות שמורות – אלכס זיו מתמטיקה המדריך המלא חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 5יח"ל 177 פרק :9חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי תרגילים לסיכום 4 הבע באמצעות Mאת האינטגרל. ∫ g(x) dx : א. 2 הגדרה :ערך הממוצע של פונקציה )P(x ב. רציפה בקטע ][a , b הבע באמצעות Mאת ערך הממוצע של ) f(xבקטע ]. [ 2, 4 b 1 שווה ל⋅ P(x) dx - b − a ∫a . 9.16 נתונה הפונקציה ) f(x) = a sin x + sin (2xבתחום . 0 ≤ x ≤ πשיפוע המשיק לגרף הפונקציה 2 2 π בנקודה שבה = xהוא . 1 + 3 12 א .מצא את ערך הפרמטר . a ב .הוכח כי בתחום הנ"ל מתקיים: ג. . 0 ≤ f(x) ≤ 2 1 4 3π הוכח כי השטח המוגבל על-ידי גרף הפונקציה ) f(xועל-ידי ציר ה x -בתחום הנ"ל שווה ל. - 2 9.17 פרשו את המעטפת של הגליל הישר וקיבלו מלבן שאלכסונו . mנסמן ב x -את הגובה של הגליל. א .הבע את נפח הגליל באמצעות mו. x - ב .מצא את רדיוס הגליל שעבורו נפח הגליל יהיה מקסימלי. m x y 9.18 הגרפים של הפונקציות f (x) = 2x + bוg(x) = bx - נחתכים בנקודה שבה . x = b א .מצא את ערך הפרמטר . b ב. ג. )( b > 0 חשב את השטח המוגבל על-ידי הגרפים של הפונקציות ) f (xו g(x) -ועל-ידי ציר ה. x - השטח שחישבת בסעיף ב' מסתובב סביב ציר ה. x - חשב את נפח גוף הסיבוב שנוצר. 9.19 לגרף הפונקציה x b 0 x+a = ) f(xהעבירו משיק בנקודה שבה . x = 1נתון שהמשיק עובר דרך x הנקודה ). (4, 4 א .מצא את ערך הפרמטר . a ב .מצא את משוואת המשיק. חשב את השטח המוגבל על-ידי גרף הפונקציה ,על-ידי המשיק ועל-ידי ציר ה. x - ג. 178 © כל הזכויות שמורות – אלכס זיו מתמטיקה המדריך המלא חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 5יח"ל תרגילים לסיכום פרק :9חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי A 9.20 נתונה גזרה AOBשרדיוסה Rואורך הקשת ABשווה לRα - ) - αזווית ברדיאנים( .על הקשת ABבוחרים נקודה Eכלשהי ומורידים אנכים EDו EC -על הרדיוסים OBו OA -בהתאמה, כך שמתקבל מרובע . OCEDנסמן. )AOE = x : א .הבע את שטח המרובע OCEDבאמצעות α , Rו. x - ב. 9.21 א. ב. ג. ד. הוכח כי מכל המרובעים השונים שחסומים בגזרה באופן זה, למרובע שהוא דלתון יהיה שטח מקסימלי. C E B O D נתון כי פולינום ) P(xמתחלק ללא שארית ב . (x − a) -הוכח. P(a) = 0 : 2 הפונקציה f(x) = x 4 − x 3 + bx + cמתחלקת ללא שארית בטרינום . x − x − 2 מצא את ערכי הפרמטרים bו. c - הצב את ערכי bו c -שמצאת בסעיף ב' ב f(x) -ומצא את משוואת המשיק לגרף הפונקציה בנקודה שבה . x = −1 חשב את השטח המוגבל על-ידי גרף הפונקציה ) , f(xעל-ידי המשיק ,שאת משוואתו מצאת בסעיף ג' ועל-ידי ציר ה. y - y 9.22 נתונה הפונקציה ) f (x) = x ⋅ 9 − x 2ראה ציור(. א .חשב את השטח המוגבל על-ידי גרף הפונקציה ועל-ידי ציר ה x -ברביע השלישי. ב .השטח המוגבל על-ידי גרף הפונקציה ועל-ידי ציר הx - )ברביע הראשון וברביע השלישי( ,מסתובב סביב ציר ה. x - חשב את נפח גוף הסיבוב שנוצר. 9.23 נתונה הפונקציה x 0 f(x) = 4 cos x − b cos 2xבתחום . 0 ≤ x ≤ πשיפוע המשיק לגרף 2 2 הפונקציה בנקודה בה π 4 = xהוא . 2b א. חשב את ערך הפרמטר . b ב. הוכח כי בתחום הנ"ל מתקיים. ≤ f(x) ≤ 6 : ג. חשב את השטח המוגבל על-ידי גרף הפונקציה ) , f(xעל-ידי הצירים ועל-יד הישר . x = π 3 2 9.24 נתונה הפונקציה א. ב. −1 x +3 2 = ). f(x מצא את משוואת המשיק לגרף הפונקציה בעל שיפוע מקסימלי. הפונקציה ) g(xמקיימת . g(x) = 6x ⋅ f 2(x) :חשב את השטח המוגבל על-ידי גרף הפונקציה ) , g(xעל-ידי ציר ה x -ועל-ידי הישרים x = 0ו. x = 1 - © כל הזכויות שמורות – אלכס זיו מתמטיקה המדריך המלא חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 5יח"ל 179 פרק :9חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי תרגילים לסיכום 9.25 3x בציור שלפניך מתוארים הגרפים של הפונקציה f(x) = sinבתחום 2 A 3x π 2π g(x) = cosבתחום ⎥⎤ . ⎡⎢0, ⎥⎤ ⎡⎢ 0,וגרף של הפונקציה ⎦ 3 ⎦⎣ 3 ⎣ 2 x א .מצא את השטח המוגבל על-ידי הגרפים של הפונקציות )f(x B C ו g(x) -ועל-ידי ציר ה) x -השטח האפור בציור(. 2π π Cהנקודה Aהיא נקודה כלשהי על גרף הפונקציה ב .נתון, 0 , B , 0 : 3 3 3x 2π ≤ , 0 ≤ xשעבורו שטח . f(x) = sinמצא את שיעור ה x -של הנקודה A 3 2 המשולש ABCהוא מקסימלי. ) ( ) ( ) 9.26 הגרפים של הפונקציות f (x) = a ⋅ ax נפגשים בראשית הצירים Oובנקודה ) Nראה ציור(. א .הוכח שהקטע ONמחלק את השטח הכלוא בין ב. וg(x) = x - y 2 הגרפים לשני חלקים שווים. השטח הכלוא בין הגרפים של ) f (xושל ) , g(xמסתובב סביב ציר ה . x -הבע את נפח גוף הסיבוב שנוצר באמצעות . a )f(x N x 0 9.27 y E הגרפים של הפונקציות f(x) = axו(a > 0) g(x) = ax − x - נחתכים בנקודות Oו) E -ראה ציור(. א .הבע באמצעות aאת שיעור ה x -של הנקודה , Eואת השטח המוגבל על-ידי הגרפים של הפונקציות ) f(xו. g(x) - ב .האם קיים ערך של , aשעבורו השטח שהבעת בסעיף הקודם הוא מקסימלי? אם כן -מצא את , aאם לא -נמק מדוע. 2 0 ( )g(x )( a > 0 y 2 x O 9.28 א. נתונה הפונקציה . g(x) = x2ברביע הראשון העבירו משיק לגרף הפונקציה. הוכח כי השטח המוגבל על-ידי המשיק ועל-ידי הצירים איננו תלוי בנקודת הגרף שבה העבירו את המשיק )דהיינו ,השטח הוא גודל קבוע(. ב. 2 העבירו משיק לגרף הפונקציה x y = ) . f (xהשטח המוגבל על-ידי המשיק ועל-ידי הצירים מסתובב סביב ציר ה. x - הוכח כי נפח גוף הסיבוב שנוצר איננו תלוי בנקודת הגרף שבה העבירו את המשיק. x 180 0 © כל הזכויות שמורות – אלכס זיו מתמטיקה המדריך המלא חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 5יח"ל תרגילים לסיכום פרק :9חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 9.29 ax − 10x + 3 נתונה הפונקציה x 2 + bx + c 2 = ) - c , b , a ) f(xמספרים ממשיים( .האסימפטוטות המקבילות לצירים של גרף הפונקציה הן x = 5 , x = 1 :ו. y = 3 - א .מצא את ערכי הפרמטרים b , aו. c - ב .האם גרף הפונקציה חותך את האסימפטוטה המקבילה לציר ה ? x -אם כן – מהי נקודת החיתוך? אם לא – נמק מדוע. מצא את תחומי העלייה ,הירידה ונקודות הקיצון של הפונקציה ). f(x ג. ד. מצא את הפונקציה ) g(xהמקיימת g′(x) = ( −x 2 + 6x − 5 ) ⋅ f(x) :ו. g ( 2 ) = 7 - A 9.30 בציור מתואר מעגל שמרכזו Oורדיוסו . Rהרדיוס OAניצב לקוטר . BCהנקודה Dהיא נקודה כלשהי על הקשת . AC . )DBC = x , DE ⊥ OA א .הבע את אורך הקטע DEבאמצעות Rו. x - ב .מה צריך להיות גודל הזווית DBCכדי ששטח הטרפז OCDEיהיה המקסימלי? הבע את השטח המקסימלי באמצעות . R E D B O C 9.31 נתונות הפונקציות f(x) = sin xו. g(x) = a + cos 2x - 5π המשותפות של שתי פונקציות הוא 2 א .מצא את ערך הפרמטר . a ב. ג. ד. =.x מצא את כל הנקודות המשותפות של ) f(xו. g(x) - הוכח שכל הנקודות המשותפות הן נקודות ההשקה. מצא את השטח המוגבל על-ידי הגרפים של שתי הפונקציות בין שתי נקודות ההשקה הקרובות ביותר לראשית הצירים. 9.32 א. ) f(xו g(x) -הן פונקציות רציפות המקיימות: a +2 g(x) dx ∫ = f(x) dx a +1 ב. שיעור ה x -של אחת מנקודות - K ) f(x) + g(x) = Kקבוע(; a +1 ∫a a +2 הבע באמצעות Kאת האינטגרלf(x) dx : . ∫a . ללא קשר לסעיף א', ) u(xו v(x) -הן פונקציות רציפות המקיימות - B ) u(x) + 2 ⋅ v(x) = B :קבוע(; a +1 ∫a [3B − u(x)] dx = v(x) dx a +1 ∫a a +1 . הבע באמצעות Bאת האינטגרלv(x) dx : © כל הזכויות שמורות – אלכס זיו מתמטיקה המדריך המלא חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 5יח"ל ∫a . 181 פרק :9חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי תרגילים לסיכום 9.33 נתונה הפונקציה . f (x) = 2x 2 + ax − 6השטח המוגבל על-ידי גרף הפונקציה ,על-ידי הישר x = 3ועל-ידי הצירים ,מסתובב סביב ציר ה. x - א .הבע את נפח גוף הסיבוב שנוצר באמצעות . a ב .עבור איזה ערך של aנפח גוף הסיבוב הוא מינימלי? 9.34 לפונקציה c , b , a ) f(x) = ax + bx + cx + 5מספרים ממשיים( יש מינימום בנקודה ) . ( 3, − 4 בנקודה בה x = −1לפונקציה יש מקסימום. א .מצא את ערכי הפרמטרים b , aו. c - ב .לגרף הפונקציה ) f(xהעבירו משיק בעל שיפוע מינימלי .מצא את נקודת ההשקה. 2 3 M 9.35 א. ABהוא מיתר במעגל שרדיוסו AE . Rמשיק למעגל בנקודה . Aהנקודה Mהיא נקודה כלשהי על היקף המעגל מצידו השני של המיתר ) ABראה ציור(. נתון)BAE = α : ב. ) π 2 ( <. 0<α B הבע את הסכום המקסימלי של המיתרים AMו BM -באמצעות Rו. α - ללא קשר לסעיף א', 3x נתונה הפונקציה: 2 2 3 O A E x g(x) = 2 cos 2 + cos 2 x + cos 2בתחום . 0 ≤ x ≤ 2π 2 כמה פתרונות יש למשוואה g′(x) = 0בתחום הנ"ל. 9.36 x . f ′(x) = 4x − 1 − 2נתון כי . f ( 0 ) = −2 הנגזרת של הפונקציה ) f(xהיא: x +4 א .מצא את ). f(x ב. ג. לגרף הפונקציה שאת משוואתו מצאת בסעיף א' ,העבירו משיק בנקודה שבה . x = 1.5 מצא את משוואת המשיק. השטח המוגבל על-ידי המשיק ועל-ידי הצירים מסתובב סביב ציר ה . x -מצא את נפח גוף הסיבוב שנוצר. B 9.37 מעוין ABCDחסום במשולש MBNכך שהצלעות ABוBC - של המעוין מונחות על הצלעות MBו BN -של המשולש בהתאמה .הקודקוד Dנמצא על הצלע ) MNראה ציור(. נתון. AM = x , BD = 2d , )ABC = 2β : א .הבע את שטח המשולש MBNבאמצעות d , βו. x - ב .הבע את השטח המינימלי של המשולש MBN באמצעות βו. d - 182 C N E A D M © כל הזכויות שמורות – אלכס זיו מתמטיקה המדריך המלא חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 5יח"ל פרק :9חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 9.38 א. ב. תרגילים לסיכום הוכח כי פונקציה קדומה של פונקציה אי-זוגית ורציפה בקטע −a ≤ x ≤ aהיא פונקציה זוגית. הדרכה :סמן ב F(x) -את הפונקציה הקדומה של ) . f(xחקור את )G(x) = F(x) − F(−x והראה כי . G(x) = 0 y הנגזרת ) f ′(xשל הפונקציה ) f(xהיא רציפה ואי-זוגית בתחום . −4 ≤ x ≤ 4בציור שלפניך מוצגת סקיצה של )f ′(x ) f ′(xבתחום . 0 ≤ x ≤ 4 x ) (iמצא את שיעורי ה x -של נקודות הקיצון ומצא את 3 4 2 1 תחומי העלייה והירידה של הפונקציה ) f(xבתחום . −4 ≤ x ≤ 4 ) (iiסרטט סקיצה של ) f(xבתחום . −4 ≤ x ≤ 4 y 9.39 נתונות שתי הפונקציות ( c > 0 ) f (x) = cxו. g(x) = 5 − x - מנקודת החיתוך של הפונקציות מורידים אנך לציר ה. x - השטח המוגבל על-ידי גרף הפונקציה ) , f (xעל-ידי האנך ועל-ידי ציר ה) x -ראה ציור( מסתובב סביב ציר ה. x - x א .הבע את נפח גוף הסיבוב שנוצר באמצעות . c ב .חשב את ערך הפרמטר cשעבורו נפח גוף הסיבוב שנוצר הוא מקסימלי. חשב את הנפח המקסימלי. 9.40 במשולש ישר-זווית ABC ) π 2 0 ( = )ACBהקודקודים Bו C -נמצאים על ציר ה. x - הקודקוד Aהמצא על הפרבולה f(x) = 3x − x 2ברביע הראשון .נתון. B ( −6, 0 ) : 1 2 א. ב. מצא את שיעורי הנקודה Aכך ששטח המשולש ABCיהיה מקסימלי. בנקודה , Aשאת שיעוריה מצאת בסעיף הקודם ,העבירו משיק לפרבולה .המשיק יוצר זווית αעם הכיוון החיובי של ציר ה . x -הראה כי . α = π − )ABC ) 9.41סעיף א' אינו כלול בשאלון 35806החל משנה"ל תשע"א( א. 1 נתונה פונקציה סתומה שמשוואתה היא: 4 ב. ללא קשר לסעיף א' ,השטח המוגבל על-ידי גרף הפונקציה f (x) = x 2 − ax − 2a 2 ועל-ידי ציר ה , x -מסתובב סביב ציר ה . x -ידוע כי נפח גוף הסיבוב שנוצר הוא . 259.2π מצא את ערך הפרמטר . a cos y ⋅ ( cos y + cos x ) = sin x ( sin y − sin x ) − הראה כי המשיק לגרף הפונקציה בנקודה ) ( π6 , π2 מקביל לציר ה. x - © כל הזכויות שמורות – אלכס זיו מתמטיקה המדריך המלא חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 5יח"ל )( a > 0 183 תרגילים לסיכום 9.42 א. ב. פרק :9חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי הוכח כי לכל , x > 0מתקיים . x > sin x 2 x הוכח כי לכל , x > 0מתקיים 2 . cos x > 1 − ג. הוכח כי לכל , x > 0מתקיים ) . cos x − sin x > 12 ( 2 − 2x − x 2 ד. ללא קשר לסעיפים הקודמים ,נתונות הפונקציות . g(x) = 20 − 10x 2 , f(x) = 21cos x השטח המוגבל בין הגרפים של הפונקציות ) f(xו g(x) -והישרים x = πוπ - מסתובב סביב ציר ה. x - 6 חשב את נפח גוף הסיבוב שנוצר. 3 =x 9.43 ax + bx + 14x + 4 2 נתונה הפונקציה: א. ב. 3 + 3x + 2 ) ⋅ x 2 + x + 2 2 (x = ) a ) f(xו b -מספרים ממשיים(. מצא את תחום ההגדרה של הפונקציה. ידוע כי ל f(x) -אין אסימפטוטות המקבילות לציר ה . y -מצא את ערכי הפרמטרים aו. b - 1 ג. פשט את הפונקציה על-ידי חילוק פולינומים וחשב את האינטגרל הבא. ∫ f(x) dx : 0 9.44 γ β α 3 γ , β , αהן זוויות במשולש שווה-שוקיים .הוכח כי מתקיים3 : ≤ . 4 cos ⋅ cos ⋅ cos 2 2 2 2 9.45 O1 נתונים שני מעגלים שמרכזיהם O1ו O 2 -ורדיוסיהם 3ס"מ = R1 ו 4 -ס"מ = . R 2המעגלים משיקים חיצונית בנקודה . Bהמיתר AB נמצא במעגל שמרכזו , O1והמיתר BCנמצא במעגל שמרכזו . O 2 נתון . ( 0 < β < π ) )ABC =β :נסמן)ABO1 = x : א. ב. ג. ) π A ( . 0<x< 2 B C הבע את שטח המשולש ABCבאמצעות βו. x - בהנחה ש β -קבוע ו x -משתנה ,הבע את השטח המקסימלי של המשולש ABCבאמצעות . β על סמך סעיף ב' ,מצא את גודל הזווית , βשעבורה שטח המשולש ABCהוא מקסימלי. O2 9.46 x − 4x + m נתונה הפונקציה x 2 + 3x + 2 2 א. ב. ג. ד. 184 = ) m ) f(xהוא פרמטר משתנה(. מצא את תחום ההגדרה של הפונקציה. מצא את הערכים של mשעבורם ל f(x) -יש שתי נקודות קיצון. מצא את הערכים של mשעבורם הפונקציה עולה לכל xבתחום הגדרתה. מצא את הערכים של mשעבורם ל f(x) -יש "חור" בגרף .מצא את שיעוריה של כל אחת מנקודות אי-ההגדרה. © כל הזכויות שמורות – אלכס זיו מתמטיקה המדריך המלא חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 5יח"ל פרק :9חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 9.47 תרגילים לסיכום )( 1 sin x π 6 − . fהנגזרת של הפונקציה היא: הפונקציה ) f(xמקיימת= − π : 2 3 x cos x x cos x א .מצא את ). f(x ב .לגרף הפונקציה ) f(xשאת משוואתה מצאת בסעיף א' ,העבירו משיק בנקודה בה . x = π 2 = ). f ′(x מצא את השטח המוגבל על-ידי המשיק ועל-ידי הצירים. 9.48 הפונקציה ) f(xזוגית ורציפה בקטע ] f(x) . [ −3, 3מקיימת y )f ′′(x . f (−1) = f (1) = 0הנגזרת ) f ′(xהיא אי-זוגית ומקיימת: . f ′ (−2) = f ′ (0) = f ′ (2) = 0בציור שלפניך מוצגת סקיצה של הנגזרת השנייה ) f ′′(xבתחום . 0 ≤ x ≤ 3 x 3 2 0 1 א. מצא את תחומי העלייה והירידה של ) f ′(xעבור . 0 < x < 3 ב. ג. ד. ה. מצא את תחומי החיוביות והשליליות של ) f ′(xעבור . −3 < x < 3 מצא את שיעורי ה x -של נקודות הקיצון של ) f(xעבור . −3 < x < 3 מצא את שיעורי ה x -של נקודות הפיתול ותחומי הקעירות כלפי מעלה וכלפי מטה של ) f(xעבור . −3 < x < 3 סרטט סקיצה של ) f(xבתחום . −3 ≤ x ≤ 3 ו. נתון . f ′(−1) = −2.5 :מצא את משוואת המשיק לגרף הפונקציה ) f(xבנקודה שבה . x = 1 ז. היעזר בסעיף הקודם וחשב את השטח המוגבל על-ידי הגרף של ) f ′′(xועל-ידי הצירים בתחום . 0 ≤ x ≤ 2 9.49 נתונה הפונקציה . f (x) = x − 8 ⋅ x + c א .הוכח כי בנקודה שבה x = 0הפונקציה אינה גזירה. ב .הישר y = 12חותך את גרף הפונקציה ב 3 -נקודות .חשב את השטח המוגבל על-ידי הישר y = 12ועל-ידי גרף הפונקציה. 2 9.50 x − 8x + c נתונה הפונקציה ax 2 + bx + 3 הפונקציה מוגדרת בתחום . x > 1 , −3 < x < 1 , x < −3 א .מצא את ערכי הפרמטרים aו. b - ב .מצא את הערכים של cשעבורם ל f(x) -יש "חור" בגרף .מצא את השיעורים של נקודות 2 ג. ד. = ) b , a ) f(xפרמטרים קבועים - c ,פרמטר משתנה(. אי-ההגדרה. הבע באמצעות cאת שיעור ה x -של נקודת החיתוך של גרף הפונקציה עם האסימפטוטה המקבילה לציר ה. x - מצא את ערכי הפרמטר cשעבורם הפונקציה יורדת לכל xבתחום הגדרתה. © כל הזכויות שמורות – אלכס זיו מתמטיקה המדריך המלא חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 5יח"ל 185 פרק :9חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי תרגילים לסיכום 9.51 נתונות שתי פונקציות . g(x) = f(x) , f(x) = x − 6x + 8 א .מצא את תחומי החיוביות והשליליות של ). f(x ב .האם ) g(xהיא פונקציה זוגית ,אי-זוגית או לא זוגית ולא אי-זוגית? נמק. סרטט סקיצה של ). g(x ג. ד .מצא את שיעורי ה x -של הנקודות בהן הפונקציה ) g(xאינה גזירה. 2 תשובות לפרק 9 2 3 9.01א . 6t 2 − t 3 − t 4 .ב; t =1.5 . 3 16 . 6ג. 12.91π . 9.02אg(x) = 4x − x 2 , f(x) = 4 − x 2 . ג. 1 3 y 9.02ב . 7ד10π . x 9.03א . t = 4 .ב. 5 5 . 4 2 1 -2 8 9.04א . II − f ′(x) , I − f(x) .ב . 4 .ג . y = −1.5x + 3.6 .ד. 2.4 . 9.05א. t3 . t2 − 6 ב. Smin = 9 3 . 9.06א 372 .ק"מ .ב 347.17 .ק"מ. 9.07 2 39 ⋅ R 13 . 9.08א . II − f ′′(x) , I − f ′(x) .ב x = 0 .מקסימום x = 2 ,מינימום .ג. x = 1.2 , x = −0.8 , x = −2 . 9.09 2π א . y = − 3x .ב. 3 . 9.10 1 1 8 2 א . S(t) = t 3 − 2t 2 + .ב, t = . 2 2 3 3 = . Smin ג. Smax =1 1 , t = 1 . 3 א. II − f(x) ; I − f ′(x) . 9.11 ג .קעירות כלפי מעלה , −3 < x < −1.7 קעירות כלפי מטה ; x > −1.7 , x < −3 :נקודות פיתול: . x = − 1.7 , x = −3ד. 7 . 186 9.11ב. y x -1.7 -3 © כל הזכויות שמורות – אלכס זיו מתמטיקה המדריך המלא חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 5יח"ל פרק :9חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 9.12 א( π3 , 3 − π3 ) . תרגילים לסיכום . Aב . A ( 0, 3) .ג. 1.84 . א .חיובית; 3 < x < 4 , 0 < x < 1 : 9.13 שלילית .1 < x < 3 :ב .עלייה, 0 < x < 1 : ; 3 < x < 4ירידה;1 < x < 3 : ) . min ( 3, − 1.5 ) , max (1, 1.5 1 ד. 2 9.17 4 9.18א . b = 3 .ב .3 .ג. 274π . 9.22א . 9 .ב. 64.8π . 9.24 1 1 3 א . y = x − .ב. 4 8 8 9.27 a3 a =.S = , xE א. 2 +1 a )6 ( a + 1 א . 0.945 .בπ . 9.25 . 3 9.29 9.30א . R cos 2x .בπ . R2 , 6 9.32א . K .ב. −2B . 3 3 8 . ב( ) . . 1, ב y = 4.4x − 6.1 .ג. 17.2π . 9.37א. 9.26ב. 0.94a 5 . . ) ( 3 א . c = 5 , b = − 6 , a = 3 .ב, 3 . 2 α 2 ב( π + 2π , 1) . K 2 25πc 25π .ב, c = 1 . א. 2 8 )2 ( c + 1 = .V .ד. 4π . 9.34 1 א. 3 = ,a 9.36א. 2x 2 − x − x 2 + 4 . . 4R cosב. 7 . )) ⋅( x cosd β + 1 ג .ירידה: ד. g(x) = − x 3 + 5x 2 − 3x + 1 . 9.31א. a = 2 . ( . d sin β ⋅ x + dב. 4d 2 tan β . cos β 9.38ב (i) .מינימום; x = ±3 , x = 0 : מקסימום. x = ±2 : ירידה; 2 < x < 3 , −2 < x < 0 , −4 < x < −3 : עלייה. 3 < x < 4 , 0 < x < 2 , −3 < x < −2 : 9.42ד. 15.59π . 9.21ב. c = − 4 , b = − 2 . 9.33א . 9π ( a 2 + 3a + 9.6 ) .ב. a = −1.5 . 9.35א. 9.39 9.19א. a = − 3 . 9.23א . b = −2 .ג. 3π . ; x > 5 ,1 < x < 5 , x < 1עלייה :אין; נקודות קיצון :אין. . c = −3 , b = −1 9.16א. a = 2 . 1 ג . y = −9x − 9 .ד. 1.95 . 3 0 1 )f ′(x 9.15א . M .ב. M . . 2 . 9.20א. R 2 ⎡⎣sin 2x + sin ( 2α − 2x ) ⎤⎦ . 4 ב . y = 2x − 4 .ג. 0.6 . 4 3 )f(x x 1 2 9.14א . y = −x + 2 .ב. 0.34 . m 2x − x 3 m 6 .ב. א. 4π 6π 9.13ג. y )(ii )f(x y x 2 3 4 ) ( 9.40א. A 2 3, 6 3 − 6 . -4 -3 -2 -1 0 1 9.41ב. a = 2 . 9.43א . x > −1 , −2 < x < −1 , x < −2 .ב . b = 14 , a = 4 .ג. 2.34 . © כל הזכויות שמורות – אלכס זיו מתמטיקה המדריך המלא חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 5יח"ל 187 תרגילים לסיכום 9.45 פרק :9חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 2π β א . −24sin β ⋅ cos x ⋅ cos ( β + x ) .ב . 24sin β ⋅ sin 2 .ג. 3 2 . x > −1 , −2 < x < −1ב. m > −5 , m < −12 . . ( −1, − 6 ) : m = −5 9.47 −1 א. x cos x ג. −12 ≤ m ≤ −5 . 2 ג. c+3 10 ד; ( −2, 8 ) : m = −12 . = ) . f(xב. 2 . 9.48א .עלייה ; 2 < x < 3 , 0 < x < 1 :ירידה. 1 < x < 2 : ב .חיובית ; 2 < x < 3 , 0 < x < 2 :שלילית. −2 < x < 0 , −3 < x < −2 : ג x = 0 .מינימום .ד .קעירות כלפי מעלה, −1 < x < 1 , −3 < x < −2 : ; 2 < x < 3קעירות כלפי מטה; 1 < x < 2 , −2 < x < −1 : פיתול . x = ±1 , x = ±2 :ה .ראה ציור .ו . y = 2.5x − 2.5 .ז. 5 . 9.49ב. 170 3 . . 9.46א, x < −2 . y )f(x x 1 2 3 -3 -2 -1 9.50א . b = −2 , a = −1 .ב. ( −3, − 3.5 ) : c = −33 ; (1, 1.5 ) : c = 7 . .ד. −33 ≤ c ≤ 7 . 9.51א .חיובית ; x > 4 . x < 2 :שלילית. 2 < x < 4 : ב .לא זוגית ולא אי-זוגית .ג .ראה ציור. ד. x = 4 , x = 2 . y 8 x 188 4 2 © כל הזכויות שמורות – אלכס זיו מתמטיקה המדריך המלא חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי 5יח"ל