הצעת תשובות לשאלות בחינת הבגרות
Transcription
הצעת תשובות לשאלות בחינת הבגרות
מדינת ישראל סוג הבחינה: משרד החינוך מועד הבחינה: מספר השאלון: א .בגרות לבתי ספר על־יסודיים ב .בגרות לנבחנים אקסטרניים חורף תשע"ד2014 , 315 ,035805 הצעת תשובות לשאלות בחינת הבגרות מתמטיקה 4יחידות לימוד – שאלון שני הוראות לנבחן א. משך הבחינה :שעה ושלושה רבעים. ב. מבנה השאלון ומפתח ההערכה :בשאלון זה שני פרקים: פרק ראשון — סדרות ,טריגונומטריה במרחב פרק שני — גדילה ודעיכה ,חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי — 1 33 3 #1 — 1 33 3נקודות של פונקציות טריגונומטריות, פונקציות מעריכיות ולוגריתמיות ופונקציות חזקה ג. — 1 2 33 3 #2 — 66 3נקודות סה"כ — 100נקודות חומר עזר מותר בשימוש: ()1 מחשבון לא גרפי .אין להשתמש באפשרויות התכנות במחשבון הניתן לתכנות. שימוש במחשבון גרפי או באפשרויות התכנות במחשבון עלול לגרום לפסילת הבחינה. ()2 ד. דפי נוסחאות (מצורפים). הוראות מיוחדות: ()1 אל תעתיק את השאלה; סמן את מספרה בלבד. ()2 התחל כל שאלה בעמוד חדש .רשום במחברת את שלבי הפתרון ,גם כאשר החישובים מתבצעים בעזרת מחשבון. הסבר את כל פעולותיך ,כולל חישובים ,בפירוט ובצורה ברורה ומסודרת. חוסר פירוט עלול לגרום לפגיעה בציון או לפסילת הבחינה. ()3 לטיוטה יש להשתמש במחברת הבחינה או בדפים שקיבלת מהמשגיחים. שימוש בטיוטה אחרת עלול לגרום לפסילת הבחינה. ההנחיות בשאלון זה מנוסחות בלשון זכר ומכוונות לנבחנות ולנבחנים כאחד. בהצלחה! /המשך מעבר לדף/ פרק ראשון – סדרות ,טריגונומטריה במרחב 1 ( 33 3נקודות) פתרון ,מתמטיקה ,חורף תשע"ד ,מס' 315 ,035805 -2- ענה על אחת מהשאלות . 2-1 שים לב! אם תענה על יותר משאלה אחת ,תיבדק רק התשובה הראשונה שבמחברתך. שאלה 1 סדרות .1 נתונה סדרה חשבונית עולה: נתון: a1 , a2 , a3 , ... , a n , ... . a1 $ a 4 = (a2) 2 א. הראה כי האיבר הראשון בסדרה החשבונית שווה להפרש הסדרה. ב. ( )1שלושת האיברים a 4 , a6 , a9בסדרה החשבונית הנתונה מהווים סדרה הנדסית. ( a 4הוא האיבר הראשון בסדרה ההנדסית). מצא את מנת הסדרה ההנדסית. ( )2סכום שלושת האיברים שבתת־סעיף ב( )1הוא . 133 מצא את הפרש הסדרה החשבונית הנתונה. ( )3סכום nהאיברים הראשונים בסדרה הנתונה מקיים . S n 211, 977 מצא את nהקטן ביותר המקיים אי־שוויון זה. טריגונומטריה במרחב .2נתונה פירמידה ישרה SABCDשבסיסה ריבוע תשובה לשאלה 1 וגובהה . SO הנקודה Eהיא אמצע הצלע ( BCראה ציור). a 4 = a1 + 3d א .האיבר הרביעי בסדרה החשבונית הוא: הזווית בין SEלבסיס הפירמידה היא . 75o השניהוא . a הבסיס אורך צלע a2 = a1 + d בסדרה החשבונית הוא: האיבר F א )1( .הבע באמצעות aאת האורך של . SE 2 במשוואה )aA1 $ (a1 + 3d) = (a1B+ d ונקבל:שטח המעטפת הנתונה aאת באמצעות נציב הבע ()2 של הפירמידה . SABCD O 0 1 E ב .הנקודה Fנמצאת על הגובה SOכך ש־ . FO = SO a12 + 3a1 d = a12 + 2a1 d + d32 D C בפירמידה הישרה FABCDחשב את הזווית 0 בין מקצוע צדדי לבסיס. /המשך בעמוד /3 S d (a1 - d) = 0 0 הסדרה היא סדרה חשבונית עולה ,לכן : d ! 0 a1 - d = 0 0 a1 = d /המשך בעמוד /3 -3המשך תשובה לשאלה .1 ב. ()1 מנת הסדרה ההנדסית היא: פתרון ,מתמטיקה ,חורף תשע"ד ,מס' 315 ,035805 a q = a6 4 0 a + 5d q = a1 + 3d 1 0 q = 1.5 נציב d = a1ונקבל: a 4 + a6 + a9 = 133 ()2 לפי הנתון: ()3 סכום nהאיברים הראשונים 0 4d + 6d + 9d = 133 0 d=7 בסדרה חשבונית הוא: n S n = 2 ^2a1 + d (n - 1)h 0 נציב , a1 = d = 7ונקבל: 7n )S n = 2 (1 + n 0 7n 2 (1 + n) 211, 977 0 n2 + n - 3422 2 0 , n 2 0 0 מפתרון האי־שוויון נקבל: n 2 58 מכאן ש־ nהקטן ביותר המקיים את האי־שוויון הוא: n = 59 /המשך בעמוד /4 מצא את הפרש הסדרה החשבונית הנתונה. ( )3סכום nהאיברים הראשונים בסדרה הנתונה מקיים . S n 211, 977 פתרון ,מתמטיקה ,חורף תשע"ד ,מס' 315 ,035805 מצא את nהקטן ביותר המקיים אי־שוויון זה- 4 - . שאלה 2 טריגונומטריה במרחב .2נתונה פירמידה ישרה SABCDשבסיסה ריבוע וגובהה . SO הנקודה Eהיא אמצע הצלע ( BCראה ציור). הזווית בין SEלבסיס הפירמידה היא . 75o אורך צלע הבסיס הוא . a א )1( .הבע באמצעות aאת האורך של . SE ( )2הבע באמצעות aאת שטח המעטפת B של הפירמידה . SABCD 1 ב .הנקודה Fנמצאת על הגובה SOכך ש־ . FO = 3 SO בפירמידה הישרה FABCDחשב את הזווית בין מקצוע צדדי לבסיס. S F A O E D C /המשך בעמוד /3 תשובה לשאלה 2 א. B SEO = 75 o ( )1לפי ההגדרה של זווית בין ישר למישור נקבל: במשולש ישר־הזווית SOEמתקיים: OE cos (B SEO) = SE a 2 SE 0 = cos 75 o 0 SE = 1.93a ( )2שטח המעטפת הוא: = 4 $ S3SBCשטח מעטפת 1 1 S3SBC = 2 $ SE $ BC = 2 $1.93a $ a 1 0 = 4 $ 2 $1.93a $ aשטח מעטפת 0 = 3.86a2שטח מעטפת /המשך בעמוד /5 פתרון ,מתמטיקה ,חורף תשע"ד ,מס' 315 ,035805 -5המשך תשובה לשאלה .2 ב. לפי ההגדרה של זווית בין ישר למישור נקבל כי הזווית המבוקשת היא למשל: B FBO במשולש ישר־הזווית FOBמתקיים: FO tg BFBO = BO במשולש SOEמתקיים: SO )EO = tg (BSEO 0 a SO = 2 $ tg75 o 1 FO = 3 SO לפי הנתון: a tg75 o 6 1 BOהוא 2אלכסון הבסיס ,לכן: מהצבת FOו־ BOנקבל: 0 = FO 2a BO = 2 a tg75 o 6 = )tg (BFBO 2a 2 0 2 tg75 o 6 = )tg (BFBO 0 BFBO = 41.3 o /המשך בעמוד /6 ופונקציות חזקה ( 66 3נקודות) 1 ענה על שתיים מהשאלות ( 5-3לכל שאלה — 33 3נקודות). פתרון ,מתמטיקה ,חורף תשע"ד ,מס' 315 ,035805 -6שים לב! אם תענה על יותר משתי שאלות ,ייבדקו רק שתי התשובות הראשונות שבמחברתך. שאלה 3 .3 א. יובל פתח חשבון חדש בבנק והפקיד בו 10,000שקל. גדל בכל חודש ב־ . 2% הסכום שהפקיד ֵ כעבור שנה מרגע ההפקדה משך יובל מחשבונו 5000שקל. (הסכום שנשאר ממשיך לגדול בכל חודש ב־ ).2% כעבור כמה חודשים מרגע המשיכה ,שוב יהיו בחשבונו של יובל 10,000שקל? ב. 3 2x נתונה הפונקציה f (x) = 2x + 3 y בתחום . x 2 0 העבירו ישר המשיק לגרף הפונקציה בנקודת הקיצון שלה ,והעבירו את 1 הישר y = 2 6החותך את גרף הפונקציה בין היתר בנקודה שבה x = 1 x (הנקודה הקרובה לציר ה־ .) y מצא את השטח המוגבל על ידי שני הישרים ,על ידי גרף הפונקציה ) f(xועל ידי ציר ה־ , y השטח המקווקו בציור. הערה :אין קשר בין סעיף א לסעיף ב. תשובה לשאלה 3 א. הסכום בבנק כעבור 12חודשים: /המשך בעמוד /4 10, 000 #1.0212 0 הסכום בבנק לאחר המשיכה: כעבור xחודשים כדי שיהיו בבנק שוב 10,000שקלים צריך להתקיים: 10, 000 #1.0212 - 5000 ^10, 000 #1.0212 - 5000h 1.02 x = 10, 000 0 על ידי הפעלת ,n על שני אגפי המשוואה נקבל: 10, 000 m 10, 000 $1.0212 - 5000 ,n1.02 ,n c =x 0 13.3חודשים = x /המשך בעמוד /7 פתרון ,מתמטיקה ,חורף תשע"ד ,מס' 315 ,035805 -7המשך תשובה שאלה .3 ב. 2 3 + 2x2 3 הנגזרת של ): f(x 3 3 ) x = - 2לא בתחום ( x = 2 & f' (x) = - x 2 0 , f' (x) = 0 3 fb 2 l = 2 שיעור ה־ yשל נקודת הקיצון: 0 y=2 משוואת הישר המשיק בנקודת הקיצון: השטח המבוקש מורכב משני שטחים: 1 שטח מלבן הנוצר ממשיק ,מהישר , y = 2 6 1 1 S I = (2 6 - 2) $1 = 6 מהאנך x = 1ומציר ה־ : y שטח המוגבל על ידי הגרף של ), f(x 6f (x) - 2@ dx על ידי המשיק ועל ידי האנך : x = 1 3 3 2 # 1 = S II 0 2 3 x2 3 3 7 S II = ; 2 ,nx + 3 - 2xE = 2 ,n 2 - 12 = 0.02486 1 השטח המבוקש הוא: 3 3 5 S I + S II = 2 ,n 2 - 12 = 0.1915 /המשך בעמוד /8 -8- מס' + 315 ,035805נספח מתמטיקה ,חורף תשע"ד, שאלה 4 -4.4 פתרון ,מתמטיקה ,חורף תשע"ד ,מס' 315 ,035805 5r נתונה הפונקציה f (x) = - 2 cos (2x) + aבתחום . 0 # x # 6 aהוא פרמטר המקיים . 0 1 a 1 2 א. מצא את השיעורים של נקודות המקסימום המוחלט והמינימום המוחלט של הפונקציה )f(x (הבע באמצעות aבמידת הצורך). ב. נתון כי הישר y = 3משיק לגרף הפונקציה ) f(xבתחום הנתון. מצא את הערך של . a הצב , a = 1וענה על הסעיפים ג ו־ ד. ג. בתחום הנתון סרטט סקיצה של גרף הפונקציה ). f(x ד. בתחום הנתון מצא את השטח המוגבל על ידי גרף הפונקציה ) , f(xעל ידי המשיק y = 3 ועל ידי ציר ה־ . y .5 נתונה הפונקציה , f (x) = (a - 3x) e3x א. א. ב. aהוא פרמטר.תשובה לשאלה 4 מהו תחום ההגדרה של הפונקציה? )f' (x) = 4 sin (2x הנגזרת של ): f(x ידוע כי שיעור ה־ xשל נקודת הקיצון של הפונקציה ) f(xהוא . 1 מצא את הערך של . a sin (2x) = 0 הצב , a = 4וענה על הסעיפים ג ו־ ד. ג. & f' (x) = 0 0 r r ). f(x מצא5את ()1 #x# =x הפונקציה 0 , תחומי: 0העלייה והירידה של x = 2 בתחום 6 ( )2מצא את נקודות החיתוך של גרף הפונקציה ) f(xעם הצירים. ( )3סרטט סקיצה של גרף הפונקציה ). f(x ד. נתון הישר . k # 0 , y = k 5r 6 a -1 r 2 0 a+2 a-2 כמה נקודות חיתוך יש לישר זה עם גרף הפונקציה ) ? f(xנמק. x )f(x 3 4 a - 2 1 a - 11 a + 2 בהצלחה! 0 זכות היוצרים שמורה למדינת ישראל r החינוךa 2 , a + ברשות משרד 2 k בנקודה: מוחלט מקסימום לפונקציה ) f(xיש לפרסם אלא להעתיק או אין לפונקציה ) f(xיש מינימום מוחלט בנקודה: ^ 0 , a - 2h /המשך בעמוד /9 -9- פתרון ,מתמטיקה ,חורף תשע"ד ,מס' 315 ,035805 המשך תשובה לשאלה .4 ב. שיפוע הישר y = 3הוא , 0 f' (x) = 0 כלומר הוא משיק לפונקציה בנקודה שבה: 0 r x= 2 y = 3בנקודה שבה: 0 r fa 2 k = 3 0 מצאנו כי , f a 2 k = a + 2לכן: r a+2=3 0 a =1 ג. y 3 x ד. 5r 6 r 2 -1 השטח המבוקש הוא השטח המקווקו בציור: y 3 x r 2 -1 0 (2 + 2 cos (2x)) dx r 2 # 0 = (3 - f (x)) dx r 2 # 0 =S 0 S=r r & S = 62x + sin (2x)@ 2 0 /המשך בעמוד /10 ג. בתחום הנתון סרטט סקיצה של גרף הפונקציה ). f(x ד. בתחום הנתון מצא את השטח המוגבל על ידי גרף הפונקציה ) , f(xעל ידי המשיק y = 3 - 10 - ועל ידי ציר ה־ . y פתרון ,מתמטיקה ,חורף תשע"ד ,מס' 315 ,035805 שאלה 5 .5 נתונה הפונקציה a , f (x) = (a - 3x) e3xהוא פרמטר. א. מהו תחום ההגדרה של הפונקציה? ב. ידוע כי שיעור ה־ xשל נקודת הקיצון של הפונקציה ) f(xהוא . 1 מצא את הערך של . a הצב , a = 4וענה על הסעיפים ג ו־ ד. ג. ( )1מצא את תחומי העלייה והירידה של הפונקציה ). f(x ( )2מצא את נקודות החיתוך של גרף הפונקציה ) f(xעם הצירים. ( )3סרטט סקיצה של גרף הפונקציה ). f(x ד. נתון הישר . k # 0 , y = k כמה נקודות חיתוך יש לישר זה עם גרף הפונקציה ) ? f(xנמק. תשובה לשאלה 5 א. הפונקציה מוגדרת לכל x בהצלחה! ב. נגזרת הפונקציה ): f(x f' (x) = - 3e3x + (a - 3x) e3x $ 3 זכות היוצרים שמורה למדינת ישראל אין להעתיק או לפרסם אלא ברשות משרד החינוך 0 )f' (x) = 3e3x (a - 3x - 1 0 )f' (1) = 3e3 (a - 3 - 1 יש קיצון ב־ , x = 1לכן: f' (1) = 0 0 a - 3 - 1 = 0 , 3e3 2 0 0 a=4 /המשך בעמוד /11 - 11 - פתרון ,מתמטיקה ,חורף תשע"ד ,מס' 315 ,035805 המשך תשובה לשאלה .5 ג. ()1 )f' (x) = 3e3x (3 - 3x קיבלנו: 0 x 21 1 x 11 x - 0 + )f'(x 3 )f(x 4 ()2 הפונקציה ) f(xעולה עבור: x 11 הפונקציה ) f(xיורדת עבור: x 21 f (x) = (4 - 3x) e3x קיבלנו: f (0) = 4 & x=0 4 x= 3 & f (x) = 0 4 b 3 , 0l חיתוך עם ציר ה־ : x ^ 0 , 4h חיתוך עם ציר ה־ : y ()3 y )f(x 4 x 4 3 ד. 1 y )f(x x y=k לפי הסרטוט :הישר חותך את הגרף של ) f(xבנקודה אחת עבור k # 0 זכות היוצרים שמורה למדינת ישראל אין להעתיק או לפרסם אלא ברשות משרד החינוך