מבחן לדוגמא + פתרונות מלאים
Transcription
מבחן לדוגמא + פתרונות מלאים
הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 ארכימדס -פתרונות למידה שאלון - 804מבחן 1 פרק ראשון -אלגברה והסתברות ) 40נק'( ענה על שתיים מהשאלות ) 1-3לכל שאלה 20נק'( .1היישובים B ,Aו C-יוצרים משולש ישר זוית כמתואר בשרטוט .דני יצא בשעה 8:00 להליכה מהיישוב Bליישוב .Aיואל יצא בשעה 10:00להליכה מהיישוב Bליישוב .C בשעה ,14:00טרם הגיעו השניים ליעדם והמרחק ביניהם היה 20ק"מ .המרחק שדני עבר עד השעה 11:00היה גדול פי 1.5מהמרחק שעבר יואל עד שעה זו. א .מצא את המהירויות של דני ושל יואל. ב .בשעה 14:00הסתובב יואל והחל לחזור לנקודה .Bברגע שהגיע לנקודה ,Bדני הגיע לנקודה .Aמצא את המרחק בין הנקודות Aו.B- .2בשרטוט מופיעים שני מעגלים שמרכזיהם O1ו O2 -המשיקים זה לזה בנקודה ) . C (9,8המעגלים משיקים לצירים בנקודות AוB- כמתואר בשרטוט .היקף המעגל שמרכזו O1הוא 10πיח' אורך ושטח המעגל שמרכזו O2הוא 25πיח"ר. א .מצא את משוואות המעגלים. ב .דרך הנקודה ,Cעובר משיק משותף לשני המעגלים .המשיק חותך את שני הצירים .חשב את שטח המשולש שקודקודיו הם נקודות חיתוך אלו וראשית הצירים. .3נתונות שתי חביות .בחבית א' יש שני כדורים שחורים וארבעה כדורים לבנים .בחבית ב' יש שלושה כדורים שחורים ושני כדורים לבנים .מטילים מטבע לא מאוזן ,שבו ההסתברות לקבל עץ גבוהה ב0.2- מההסתברות לקבל פלי .אם יוצא עץ ,מוציאים שני כדורים ללא החזרה מחבית א' .אם יוצא פלי, מוציאים שני כדורים ללא החזרה מחבית ב'. א .חשב את ההסתברות להוציא שני כדורים בעלי אותו צבע. ב .ידוע שהוצאו שני כדורים בצבעים שונים .חשב את ההסתברות שנבחרה חבית ב'. ג .חוזרים שבע פעמים על התהליך שתואר בתחילת השאלה .חשב את ההסתברות שרק בחמש מתוכן יצאו שני כדורים באותו צבע. פרק שני -גיאומטריה וטריגונומטריה במישור ) 20נק'( ענה על אחת מהשאלות מהשאלות ) 4-5לכל שאלה 20נק'( .4בריבוע ABCDשצלעו .aהישר AGחותך את האלכסון BDבנקודה .F נתון F :אמצע .DOבמשולש ∆CDOנתון.EF||CD : א .הבע באמצעות aאת אורכי הצלעות FEו.CG - ב .נתון ששטח הטרפז CEFGהוא 21סמ"ר .חשב את ערכו של .a ג .נתון שהנקודה kהיא אמצע .BOהוכח KFGC :טרפז. © כל הזכויות שמורות לארכימדס -פתרונות למידה -הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 עמוד 108 ארכימדס -פתרונות למידה הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 .5המרובע ABCDחסום במעגל. נתון.CD= 5a ,AD= 7a ,BC= 4a ,AB= 6a : א .הבע באמצעות aאת אורך האלכסון .BD ב .חשב את גודל הזוית . p BAD ג .נתון :שטח המעגל 56סמ"ר .מצא את ערכו של הפרמטר .a פרק שלישי -חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי של פולינומים ,פונקציות שורש ופונקציות רציונליות ) 40נק'( ענה על שתיים מהשאלות ) 6-8לכל שאלה 20נק'( .6נתונה הפונקציה. f ( x ) = x ⋅ 12 x − x 2 : א .עבור גרף הפונקציה ) f (xמצא את: .2נקודות הקיצון וסוגן ,במידה וקיימות. .1תחום ההגדרה. .4תחומי העליה והירידה. .3נקודות החיתוך עם הצירים. ב .שרטט את גרף הפונקציה ). f (x ג .למשוואה f ( x ) = bיש פתרון אחד .מצא את ערכו של הפרמטר .b .7סכומם של שלושה מספרים חיוביים הוא .48המספר הראשון והשני שווים. א .מצא את המספר הראשון ,שעבורו מכפלת המספר הראשון בריבועו של המספר השני ובמספר השלישי -תהיה מקסימלית. ב .חשב את המכפלה המקסימלית. ax 2 − 4 .8שתי האסימפטוטות של הפונקציה: x2 + b2 א .עבור גרף הפונקציה ) f (xמצא את: = ) f ( xנחתכות בנקודה ). (0,1 .2נקודות הקיצון וסוגן ,במידה וקיימות. .4תחומי העליה והירידה. .1ערכם של aו b-ותחום ההגדרה. .3נקודות החיתוך עם הצירים. .5האסימפטוטות. ב .שרטט את גרף הפונקציה ). f (x ג .חשב את השטח הכלוא ברביע הראשון בין גרף הפונקציה ) f (xלבין ציר ה x-והישר . x = 3 )הדרכה :פרק את הביטוי של הפונקציה לשני שברים נפרדים וצמצם(. בהצלחה! © כל הזכויות שמורות לארכימדס -פתרונות למידה -הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 עמוד 109 הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 ארכימדס -פתרונות למידה פתרונות: (1א .דני 2 :קמ"ש .יואל 4 :קמ"ש .ב 20 .ק"מ. 2 (2א . ( x − 13) + ( y − 5) 2 = 25 : O2 , ( x − 5) 2 + ( y − 11) 2 = 25 : O1 .ב 6 .יח"ר. (3א .0.44 .ב . 3 .ג.0.1086 . 7 2a (4א . CG = , FE = a .ב 12 .ס"מ = . a 3 2 (5א .7.43a .ב .69.21° .ג 1.062 .ס"מ = . a (6א .2 . 0 ≤ x ≤ 12 .1 .פנימית , max (9,46.77) :קצה. min (0,0) , min (12,0) : .4 . (0,0), (12,0) .3עולה ; 0 < x < 9 :יורדת. 9 < x < 12 : ב .השרטוט משמאל .ג. b = 46.77 . (7א .18 .ב .המכפלה.69,984 : (8א . a = 1, b = 0 (1 .תחום ההגדרה (2 . x ≠ 0 :אין. (− 2,0 ), (2,0 ) (3 . (4עליה . 0 < x :ירידה . y = 1 , x = 0 (5 . x < 0 :ב .השרטוט משמאל. 1 ג .יח"ר. 3 © כל הזכויות שמורות לארכימדס -פתרונות למידה -הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 עמוד 110 ארכימדס -פתרונות למידה הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 פתרון מלא -מבחן 1 עד השעה 14:00 שאלה :1 א .נמלא את הנתונים הראשונים בטבלה: נסמן את מהירותו של דני ב x-ואת מהירותו של יואל ב.y- דני צעד משעה 08:00ועד :14:00בסה"כ 6שעות. יואל צעד משעה 10:00ועד :14:00בסה"כ 4שעות. מהירות זמן דרך דני x 6 6x יואל y 4 4y כעת ניעזר בשרטוט: דני צעד לכיוון Aמרחק של 6xק"מ. יואל צעד לכיוון Cמרחק של 4 yק"מ. בשעה 14:00המרחק ביניהם היה 20ק"מ ,ולכן על פי משפט פיתגורס: (6x)2 + (4 y)2 = 202 → (I ) 36 x 2 + 16 y 2 = 400 יואל 20 דני עד השעה 11:00 נמלא את הנתון הנוסף בטבלה: עד השעה 11:00דני צעד במשך 3שעות ,ואילו יואל צעד במשך שעה אחת. לפי הנתון ,המרחק שעבר דני היה גדול פי 1.5מהמרחק שעבר יואל ולכן: 3x = 1.5 y → (II ) y = 2 x 6x מהירות זמן דרך דני x 3 3x יואל y 1 y נציב את משוואה IIבמשוואה Iונקבל: = 400 → 36 x + 64 x = 400 → 100 x = 400 → x = 4 → x = 2 פסלנו את הפתרון x = −2מכיוון שאין מהירויות שליליות. קיבלנו כי מהירותו של דני היא 2קמ"ש ואילו על פי משוואה IIמהירותו של יואל היא 4קמ"ש. 2 2 2 4y 2 2 ) 36 x + 16 ⋅ (2 x 2 ב .נתבונן תחילה ביואל .בשעה 14:00יואל מתחיל לחזור אל הנקודה Bבאותה המהירות בה צעד קודם .ומכאן שמשך חזרתו לנקודה Bשווה למשך הליכתו בהלוך 4 :שעות. לעומתו ,דני ממשיך לצעוד לכיוון הנקודה Aבמהירות קבועה .בדיוק ברגע בו יואל הגיע בחזרה לנקודה ,Bדני הגיע לנקודה .Aכלומר דני צעד 4שעות )החל מהשעה (14:00בנוסף לזמן הליכתו בחלק א'. בסה"כ צעד דני 6 + 4 = 10שעות ,במהירות קבועה של 2קמ"ש ,ומכאן שהמרחק בין Bל A-הוא: 20ק"מ = 10 ⋅ 2 © כל הזכויות שמורות לארכימדס -פתרונות למידה -הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 עמוד 111 ארכימדס -פתרונות למידה הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 שאלה :2 א .היקף המעגל O1הוא . 10πנזכור שנוסחת היקף מעגל היא: . P = 2π rנוכל לחשב את אורכו של רדיוס המעגל: ) (5, y A 2π ⋅ r = 10π → 2r = 10 → r = 5 שטח המעגל O2הוא . 25π 2נזכור שנוסחת שטח מעגל היא: . S = π r 2נוכל לחשב את אורכו של רדיוס המעגל: π ⋅ r 2 = 25π → r 2 = 25 → r = 5 המעגל O1משיק לציר ה ,y-ולכן הרדיוס O1 Aמאונך לציר הy - )C (9, 8 5 )(x B ,5 5 5 5 ומקביל לציר ה) x-רדיוס ומשיק מאונכים בנקודת ההשקה( .לכן: שיעור ה x-של מרכז המעגל שווה לאורך רדיוס המעגל ) 5יח' אורך(. שיעור ה y-של מרכז המעגל שווה לשיעור ה y-של הנקודה .A לסיכום ,נסמן את מרכז המעגל. O1 (5, y A ) : מעגל O2משיק לציר ה ,x-ולכן הרדיוס O2 Bמקביל לציר ה) y-רדיוס ומשיק מאונכים בנקודת ההשקה(. לכן ,שיעור ה y-של מרכז המעגל שווה לאורך רדיוס המעגל ) 5יח'( ושיעור ה x-של מרכז המעגל שווה לשיעור ה x-של הנקודה .Bלסיכום ,נסמן את מרכז המעגל. O2 ( x B ,5) : כידוע ,הישר המחבר את מרכזי שני מעגלים משיקים )קטע המרכזים( ,עובר דרך נקודת ההשקה שלהם ,ולכן הישר O1O2עובר דרך הנקודה ). C (9,8 כפי שראינו אורכי הרדיוסים של שני המעגלים שווים זה לזה ,ומכאן שהנקודה ) C (9,8היא אמצע הקטע . O1O2 ניעזר בנוסחה לאמצע הקטע ונקבל: xO + xO2 5 + xB xC = 1 =→9 → 18 = 5 + x B → xB = 13 עבור שיעור ה:x- 2 2 y O + y O2 y +5 yC = 1 →8= A → 16 = y A + 5 → y A = 11 עבור שיעור ה:y- 2 2 מכאן ששיעורי מרכז המעגל O1הם O1 (5,11) :ומשוואת המעגל O1היא. ( x − 5) + ( y − 11) = 25 : 2 2 ואילו שיעורי מרכז המעגל O2הם O2 (13,5) :ומשוואת המעגל O2היא. ( x − 13) + ( y − 5) = 25 : 2 2 ב .תחילה נמצא את משוואת המשיק המשותף .כידוע רדיוס ומשיק מאונכים בנקודת ההשקה ,ולכן שיפוע המשיק 11 − 5 6 3 = . mO1O2 =− =− הופכי ונגדי לשיפוע . O1O2נחשב את שיפוע הקטע : O1O2 5 − 13 8 4 4 מכאן ששיפוע המשיק המשותף הוא m = :והמשיק עובר בנקודה ). C (9,8 3 4 4 y − 8 = (x − 9) → y = x − 4 נמצא את משוואת המשיק באמצעות הנוסחה לקו ישר: 3 3 נציב x=0ונמצא את נקודת החיתוך של המשיק עם ציר ה. (0,−4) :y- 4 )x − 4 → 0 = 4 x − 12 → x = 3 → (3,0 נציב y=0ונמצא את נקודת החיתוך של המשיק עם ציר ה:x- 3 4⋅3 = .S לבסוף נחשב את שטח המשולש הנוצר ברביע הרביעי 6 :יח"ר = 2 © כל הזכויות שמורות לארכימדס -פתרונות למידה -הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 עמוד 112 =0 ארכימדס -פתרונות למידה הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 שאלה :3 א .תחילה נחשב את הסתברויות תוצאות המטבע הלא מאוזן .נסמן את ההסתברות לקבל פלי באמצעות . pלפי הנתון ,ההסתברות לקבל עץ גבוהה ב 0.2-ולכן היא . p + 0.2 :נשים לב כי האירועים לקבל עץ ופלי בהטלת מטבע הם אירועים משלימים )כי אין תוצאות אפשריות נוספות להטלת המטבע( ,ולכן סכום הסתברויותיהם הוא :1 p + p + 0 .2 = 1 → p = 0 .4 כלומר ,במטבע הלא מאוזן ,ההסתברות לקבל פלי היא 0.4וההסתברות לקבל עץ היא .0.6 כעת נוכל להשלים את עץ ההסתברויות: ההסתברות לבחור בחבית א' זהה להסתברות לקבל עץ .0.6 :באופן דומה ,ההסתברות לבחור בחבית ב' היא.0.4 : 2 בחבית א' 6כדורים 2 :כדורים שחורים ו 4-לבנים .לכן ההסתברות להוציא כדור שחור בהוצאה הראשונה היא, : 6 4 וההסתברות להוציא כדור לבן היא . :במידה והוצאנו כדור שחור ,הרי שנותרו בחבית 5כדורים 1 :שחור ו4- 6 4 1 לבנים .לכן ההסתברות להוציא כדור שחור נוסף היא :וההסתברות להוציא כדור לבן היא . :באופן זה נמלא 5 5 את כל עץ ההסתברויות: הטלת מטבע 0.6 0.4 חבית ב' חבית א' 2 6 4 6 שחור 1 5 שחור 3 5 לבן 4 5 לבן 2 5 שחור 2 5 לבן שחור 3 5 2 4 2 4 לבן שחור לבן 3 4 שחור 1 4 לבן כעת נבחר בכל הענפים הכוללים שתי הוצאות כדורים באותו הצבע )הענפים המודגשים( .נזכור כי כאשר "יורדים" מענף לענף בעץ ,כופלים את ההסתברויות .כשמצרפים אפשרויות בין ענפים מימין לשמאל מחברים את שני כדורים 2 1 4 3 3 2 2 1 = 0.6 ⋅ ⋅ + 0.6 ⋅ ⋅ + 0.4 ⋅ ⋅ + 0.4 ⋅ ⋅ = 0.44באותו הצבעP ההסתברויות: 6 5 6 5 5 4 5 4 ב .זוהי שאלת הסתברות מותנית .הסתברות מותנית מוגדרת כך( B ) = P(PA(∩B )B ) : PA כלומר ,הסתברות להתרחשותו של מאורע Aכאשר ידוע כי Bכבר התרחש ,היא החיתוך ) P( A ∩ Bחלקי הסתברות האירוע שהתרחש ) . P(B במילים פשוטות יותר ,הנתון החדש מצמצם למעשה את "עולם האפשרויות" שלנו ומגביל אותנו לבחור רק בענפים בעץ המייצגים את המאורע שידוע כי התרחש .לסיכום ,נפעל בשלושה שלבים: .1נסמן את כל הענפים המכילים את המאורע הידוע ) Bלאורך כל הקומות( ,ונחשב את הסתברותם ) ) .( P(B ענפים מסומנים אלו הם כעת מרחב המדגם של הסעיף בו אנו עוסקים ומבחינתנו הענפים האחרים לא קיימים. .2נבחר מבין הענפים שסימנו ,את הענף/ים המכילים את המאורע Aשאנו רוצים לדעת את הסתברותו ) ) .( P( A ∩ B ) P( A ∩ B = ) . P( A B .3ההסתברות המותנית ) P( A Bהיא ההסתברות של ב' חלקי ההסתברות של א': ) P (B © כל הזכויות שמורות לארכימדס -פתרונות למידה -הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 עמוד 113 ארכימדס -פתרונות למידה הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 הטלת מטבע 0.6 0.4 4 6 3 5 חבית ב' חבית א' 2 6 שחור 1 5 שחור לבן 4 5 לבן 2 5 שחור 2 5 לבן שחור 3 5 2 4 2 4 לבן שחור לבן 3 4 שחור 1 4 לבן נחשב את הסתברות האירוע שידוע כי התרחש :הוצאת שני כדורים בצבעים שונים. בתרשים מודגשים התרחישים בהם מוציאים שני כדורים בצבעים שונים .עלינו להכפיל את ההסתברות בכל ענף 2 4 4 2 3 2 2 3 P (B ) = 0.6 ⋅ ⋅ + 0.6 ⋅ ⋅ + 0.4 ⋅ ⋅ + 0.4 ⋅ ⋅ = 0.56 ולחבר את המכפלות: 6 5 6 5 5 4 5 4 שימו לב! זהו האירוע המשלים של התשובה לסעיף א' ,וניתן היה לחשב את הסתברותו גם כך. 1 − 0.44 = 0.56 : כעת נבחר ,מבין הענפים המודגשים בלבד )נתעלם מהמקווקווים( את הענפים המכילים את האירוע הרצוי :הוצאה 3 2 2 3 מכד ב' )הענפים שהוקפו בעיגול(. P ( A ∩ B ) = 0.4 ⋅ ⋅ + 0.4 ⋅ ⋅ = 0.24 : 5 4 5 4 P( A ∩ B ) 0.24 3 = PA = ההסתברות המותנית היא= : B ) P (B 0.56 7 ) ( n n−k ג .סעיף זה נפתר באמצעות נוסחת ברנוליP = p k (1 − p ) : k תחילה נסמן את הרכיבים p ,nו k-שנציב בנוסחת ברנולי: ההסתברות להוציא שני כדורים בעלי אותו צבע בנסיון בודד חושבה בסעיף א'. p = 0.44 : מספר הנסיונות הוא . n = 7 מספר ההצלחות הרצוי הוא . k = 5 n 7 n−k P = p k (1 − p ) = ⋅ 0.44 5 ⋅ 0.56 2 = 0.1086 נציב בנוסחת ברנולי ונקבל: k 5 © כל הזכויות שמורות לארכימדס -פתרונות למידה -הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 עמוד 114 הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 ארכימדס -פתרונות למידה 2m שאלה :4 m m א .מכיוון שאנו מתבקשים למצוא את EFנתחיל בשימוש בנתונים שקיימים עבורו: (1 נתון Fאמצע צלע DO נתון EF||CD (2 נובע מ (1)-ו .(2)-קטע היוצא מאמצע צלע ומקביל לצלע (3 EFקטע אמצעים במשולש ∆CDO שמולו קטע אמצעים במשולש מקביל לצלע שמולו ושווה ⇓ למחציתה (4 EF = 0.5aמש"ל א' כעת עלינו להביע את אורך צלע CGבעזרת . aבדרך כלל יהיה קשר כלשהו בין הצלעות אותן אנחנו מתבקשים למצוא או להביע בשאלה ,לכן נשים לב כי גם EFוגם CGנמצאים בתוך , ∆ACGומכיוון שהן מקבילות ניתן להשתמש כאן במשפט תאלס. AE EF = : ∆ACG (5 הרחבה שנייה של משפט תאלס AC CG נשתמש במאפייני הריבוע והאלכסונים בו כדי למצוא את היחס בתוך המשולש ∆ACG אלכסונים בריבוע שווים זה לזה וחוצים זה את זה + AO = OC = 2m (6 הצבה מתוך ) (3ו(6)- OE = EC = m (7 נציב את אורכי הצלעות ביחס תאלס שמצאנו במשולש ∆ACG 3m 0.5a = : ∆ACG (8 4m CG ⇓ (9 2 a 3 = CGמש"ל א' המשך הפתרון בעמוד הבא © כל הזכויות שמורות לארכימדס -פתרונות למידה -הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 עמוד 115 ארכימדס -פתרונות למידה הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 ב .נתון ששטח הטרפז CEFGהוא 21סמ"ר ,ומבקשים מאתנו לחשב את . aנשים לב כי בסעיף א' הבענו בעזרת aאת שני אורכי בסיסי הטרפז )EF ו (CG-ולכן נותר רק להביע את גובה הטרפז כדי למצוא את . a N M OM (10גובה במשולש שווה שוקיים ∆OCD OM||AD (11 OM (12קטע אמצעים במשולש ∆ACD (13 בניית עזר שני הישרים מאונכים ל CD-ולכן הזוויות מתאימות ישר היוצא מאמצע צלע ) (6ומקביל לצלע שמולו )(11 הוא קטע אמצעים ⇓ OM = 0.5a גובה הטרפז הוא ,NMואותו אנו רוצים להביע. (14במשולש EN : ∆OCMקטע אמצעים קטע אמצעים במשולש שווה למחצית הצלע שמולו קטע שיוצא מאמצע צלע במשולש ) (7ומקביל לצלע שמולו )(2 (15 ⇓ מתוך ) (13ו(14)- ON = NM = 0.25a נציב את אורכי הצלעות בנוסחת שטח הטרפז ונשווה לנתון .נקבל: 1 2 1 ( a + a) ⋅ a (EF + GC) ⋅ MN 12 (16ס"מ = 3 4 = 21 → 7 a 2 = 21 → a 2 = 144 → a = S EFGC = 21 → 2 2 2 48 מש"ל ב' ג .נתון שהנקודה Kהיא אמצע ,BOואנו מתבקשים להוכיח כי המרובע CKFGהוא טרפז .ניעזר בציור ונוכיח כי: .1שוקיו אינן מקבילות )הדבר נובע מכך שהמשכי שוקיו KFו CG-נחתכים בנקודה .(D .2בסיסי הטרפז מקבילים ) . (FG||KCנוכיח זאת אם נראה כי משפט תאלס מתקיים במשולש : ∆CDK (17 (18 (19 (20 OD = OB = 2m KO = OF = FD = m CD = 12 , CG = 8 → GD = 4 : ∆CDK m 4 1 1 = → = 2m 8 2 2 → אלכסוני הריבוע שווים זה לזה וחוצים זה את זה ו(6)- נתון Kו F-אמצעי צלעות BOו DO-בהתאמה. אורך צלע הריבוע היא ) 12מש"ל ב'( ,וכן מתוך )(9 וחיסור קטעים DF DG ? בדיקה לפי משפט תאלס הפוך אם .FG||KC FK GC ⇓ CKFGטרפז מש"ל ג' © כל הזכויות שמורות לארכימדס -פתרונות למידה -הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 עמוד 116 ארכימדס -פתרונות למידה הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 שאלה :5 α 6a 7a 4a 180 ° − α 5a א .ראשית ,נשים לב כי במרובע חסום הזוויות הנגדיות משלימות ל .1800-נסמן את הזווית , p BAD = αובהתאמה את הזווית . p BCD = 180° − αכעת ניעזר במשפט הקוסינוסים במשולשים ∆ABDו: ∆BCD - נתון CD= 5a ,AD= 7a ,BC= 4a ,AB= 6a (1 (2משפט הקוסינוסים במשולש : ∆ABD 85a 2 − BD 2 ) BD = (6a ) + (7 a 84a 2 (3משפט הקוסינוסים במשולש : ∆BCD 2 2 2 2 2 2 → ) BD = (4a ) + (5a ) − 2 ⋅ 4a ⋅ 5a ⋅ cos (180° − α ) → BD = 41a − 40a ⋅ cos (180° − α = − 2 ⋅ 6a ⋅ 7 a ⋅ cos α → BD = 85a − 84a ⋅ cos α → cos α 2 נבודד את הקוסינוס ונקבל: ניעזר בזהות cos(180° − α ) = − cos α :ונקבל: 2 2 2 41a 2 − BD 2 40a 2 2 2 = ) cos(180° − α − 41a 2 + BD 2 41a 2 − BD 2 cos α = → 40a 2 40a 2 = − cos α (4נשווה בין ) (2ו ,(3)-נכפיל בהצלבה ונקבל: 85a − BD − 41a + BD = → 3400a 2 − 40BD2 = −3444a 2 + 84BD2 → 124BD2 = 6844a 2 → BD2 = 55.19a 2 2 84a 40a 2 נוציא שורש ונקבלBD = 7.43a : ב .נציב BD = 7.43aב (2)-ונקבל: 2 2 2 2 2 85a − BD 85a − 55.19a 29.81a = cos α = → cos α = → cos α → cos α = 0.354 → α = 69.21° 2 2 84a 84a 84a 2 ג .נתון שטח המעגל 56 :סמ"ר .הנוסחה לשטח מעגל היא. S = π r 2 : 4.22ס"מ = πr 2 = 56 → r 2 = 17.82 → r ניעזר בנוסחה לשטח מעגל ונמצא את אורך רדיוס המעגל: (5לבסוף ,ניעזר במשפט הסינוסים במשולש ∆ABDהחסום במעגל: BD 7.43a → = 2R 1.062ס"מ = = 2 ⋅ 4.22 → 7.43a = 7.89 → a sin α sin 69.22° 2 © כל הזכויות שמורות לארכימדס -פתרונות למידה -הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 2 2 עמוד 117 2 ארכימדס -פתרונות למידה הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 שאלה :6 א .1 .הפונקציה f ( x ) = x ⋅ 12 x − x 2מוגדרת כאשר הביטוי שבתוך השורש אינו שלילי: את אי השוויון נפתור כך: 2 ראשית ,נמצא את פתרונות המשוואה . x ⋅ (12 − x ) = 0 ← 12 x − x = 0 :הפתרונות הם x = 0 :ו. x = 12 - כעת נמקם את הפתרונות על ציר המספרים ונשרטט דרכם פרבולה .את כיוון הפרבולה )"מחייכת" או "עצובה"( נקבע לפי המקדם של . x 2במקרה שלנו ,המקדם של x 2הוא שלילי , 12 x − x 2 ≥ 0 :ולכן נצייר פרבולה "עצובה". לפי אי השוויון ) ,( ≥ 0התחום הרצוי הוא התחום החיובי ,כלומר התחום שנמצא מעל ציר ה:x- לסיכום ,פתרון אי השוויון הוא. 0 ≤ x ≤ 12 : 12 0 . 12 x − x 2 ≥ 0 .2עלינו למצוא את נקודות הקיצון .נזכור כי מכיוון שתחום ההגדרה כולל את קצות התחום ,קיימות גם שתי נקודות קיצון בקצה התחום .נתחיל מנקודות הקיצון הפנימיות .נגזור באמצעות נגזרת מכפלה ונשווה את הנגזרת ל:0- 12 − 2 x ⋅ f ' ( x ) = 1 ⋅ 12 x − x 2 + x = 0 ⋅ 2 12 x − x 2 → 2 ⋅ 12 x − x 2 + 12 x − 2 x 2 = 0 2 2 12 x − x 2 2 2 ⋅ 12 x − x + 12 x − 2 x = 0 → 24 x − 2 x 2 + 12 x − 2 x 2 = 0 → 36 x − 4 x 2 = 0 → 4 x ⋅ (9 − x ) = 0 הנקודות החשודות כנקודות קיצון הן) x = 0 :שהיא גם אחת מנקודות קצה התחום( ו. x = 9 - ) ( ) נציב את שתי הנקודות הללו בטבלת עליה וירידה ובנוסף גם את נקודת הקיצון בקצה התחום הימניx = 12 : ונבדוק את סוגן: x = 12 קצה 9 < x < 12 10 - min x=9 קיצון 0< x<9 5 + ( תחום x x=0 קצה נציב בנגזרת סימן הנגזרת הפונקציה minעולה/יורדת max לבסוף נציב את ערכי ה x-של נקודות הקיצון בפונקציה המקורית ונמצא את ערכי ה y-שלהן: f (12 ) = 12 ⋅ 12 ⋅12 − 12 2 = 0 f (9) = 9 ⋅ 12 ⋅ 9 − 9 2 = 46.7 f (0) = 0 ⋅ 12 ⋅ 0 − 0 = 0 2 לסיכום :נקודות הקיצון הן :הפנימית Max (9,46 .7 ) :ובקצה התחום , Min (0,0 ) :ו. Min (12,0 ) : .3נציב x=0בפונקציה ונמצא את נקודת החיתוך עם ציר ה:y- נציב y=0בפונקציה ונמצא את נקודות החיתוך עם ציר ה:x- ) f (0) = 0 ⋅ 12 ⋅ 0 − 0 2 = 0 → (0,0 ) x ⋅ 12 x − x 2 = 0 ( ) → x 2 (12 x − x 2 ) = 0 → x 3 (12 − x ) = 0 → x = 0 , x = 12 → (0,0 ) , (12,0 בפועל ,במקרה זה לא היה צורך לעשות זאת ,מכיוון שכבר מצאנו את נקודות החיתוך עם הצירים בסעיפים הקודמים (0,0 ) :ו. (12,0 ) - 2 .4נחלץ את תחומי העלייה והירידה מהטבלה למעלה :עלייה , 0 < x < 9 :ירידה. 9 < x < 12 : ב .השרטוט: ג .פתרון המשוואה f (x ) = bהוא למעשה כמו מציאת נקודות החיתוך בין גרף הפונקציה ) f ( xלבין הישר . y = b הישר y = bהוא ישר ששיפועו 0ולכן הוא בהכרח מקביל לציר ה .x-נבדוק מתי לישר יש נקודת חיתוך אחת בלבד עם הפונקציה .למעשה זה מתקיים כאשר הישר משיק לגרף הפונקציה בנקודת המקסימום שלה: מכאן שמשוואת הישר מוכרחה להיות , y = 46 .7 :ומכאן שערכו של bהוא. b = 46 .7 : © כל הזכויות שמורות לארכימדס -פתרונות למידה -הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 עמוד 118 ארכימדס -פתרונות למידה הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 שאלה :7 א .זוהי בעיית ערך קיצון .בשאלות מסוג זה נפעל תמיד באמצעות ארבעת השלבים הבאים: .1הרכבת "פונקציית המטרה" וכתיבתה תוך שימוש בנעלם אחד בלבד. .2מציאת הנקודות החשודות כנקודות קיצון ,על ידי גזירת פונקציית המטרה ,והשוואת הנגזרת ל.0- .3קביעת סוג הנקודות )מינימום/מקסימום( ,באמצעות טבלת עליה וירידה או באמצעות הנגזרת השנייה. .4בדיקה מחדש" :מה ביקשו בשאלה?" ,ומציאת התשובה בהתאם לנקודת הקיצון שמצאנו. .1ראשית ,נביע את שלושת המספרים באמצעות משתנה xבלבד: לפי הנתון ,שני המספרים הראשונים שווים ולכן נסמן את שניהם באמצעות :xהראשון ,x :השני ,x :השלישי.c : x + x + c = 48 → c = 48 − 2 x סכום שלושת המספרים הוא 48ומכאן שהמספר השלישי הוא: כעת נרכיב את פונקציית המטרה :מכפלת המספר הראשון ,בריבועו של השני ובמספר השלישי: f ( x ) = x ⋅ x 2 ⋅ (48 − 2 x ) → f ( x ) = x 3 ⋅ (48 − 2 x ) → f ( x ) = 48 x 3 − 2 x 4 .2נגזור את פונקציית המטרה ונשווה ל:0- 2 3 2 3 2 f ' ( x ) = 3 ⋅ 48 x − 4 ⋅ 2 x = 0 → 144 x − 8 x = 0 → 8 x (18 − x ) = 0 → x = 0 , x = 18 .3נבדוק את סוג נקודת הקיצון -מינימום או מקסימום -באמצעות טבלה או נגזרת שנייה .במקרה זה נוח יותר f ' ' ( x ) = 288 x − 24 x 2 לבדוק באמצעות הנגזרת השנייה: f ' ' (0) = 288 ⋅ 0 − 24 ⋅ 0 2 = 0 נציב את הנקודות החשודות ונבדוק את סימן הנגזרת השנייה: f ' ' (18) = 288 ⋅ 18 − 24 ⋅ 18 2 = −2,592 < 0 בנקודה x = 18הנגזרת השנייה שלילית ולכן זוהי נקודת המקסימום .כלומר המספר הראשון הוא. 18 : ב .עלינו למצוא את המכפלה המקסימלית :נזכור כי פונקציית המטרה שהרכבנו בסעיף א' מתארת את המכפלה. בכדי למצוא מתי היא מקסימלית נציב בפונקציה את נקודת המקסימום שמצאנו. x = 18 : 3 f (18) = 48 ⋅ 18 − 2 ⋅ 18 4 = 69,984 נציב את הפתרון x = 18בפונקציית המטרה ונקבל: שאלה :8 ax − 4 א .1.שתי האסימפטוטות של הפונקציה: x2 + b2 מכיוון שאסימפטוטות הן ישרים המקבילים לצירים ,ניתן להסיק כי האסימפטוטה האנכית היא x = 0ואילו האסימפטוטה האופקית היא. y = 1 : 2 = ) f ( xנחתכות בנקודה ). (0,1 y =1 )(0,1 x=0 בפונקציית מנה ,אסימפטוטה אנכית מתקבלת כאשר המכנה מתאפס .מכיוון שהאסימפטוטה האנכית היא , x = 0 נסיק כי המכנה מתאפס כאשר . x = 0לכן ,נוכל להשוות את המכנה ל 0-ולהציב x = 0וכך נמצא את :b 2 2 x + b = 0 → 02 + b2 = 0 → b = 0 כאמור ,האסימפטוטה האופקית היא . y = 1מכיוון שהן במונה והן במכנה החזקה הגבוהה ביותר של xהיא, x 2 : )מצב של "תיקו" בין המונה למכנה( ,האסימפטוטה האופקית מתקבלת מחישוב יחס המקדמים של . x 2נקבל: a = 1 → a =1 1 x2 − 4 = ) , f ( xותחום ההגדרה הוא. x ≠ 0 : כעת ,לאחר מציאת הפרמטרים ,מצאנו שהפונקציה היא: x2 .2נגזור את הפונקציה ונשווה את הנגזרת ל:0- 2 2 2x ⋅ x − 2x x − 4 = )f ' ( x = 0 → 2x 3 − 2 x 3 + 8x = 0 → 8x = 0 → x = 0 x4 לפי תחום ההגדרה שמצאנו , x ≠ 0ולכן לא ייתכן כי לפונקציה יש נקודת קיצון כאשר . x = 0 ) © כל הזכויות שמורות לארכימדס -פתרונות למידה -הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 ( עמוד 119 ארכימדס -פתרונות למידה הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 .3מכיוון ש x ≠ 0 -אין לפונקציה נקודת חיתוך עם ציר ה.y- נציב y=0ונמצא את נקודות החיתוך עם ציר ה:x- x2 − 4 )→ x 2 − 4 = 0 → x 2 = 4 → x = ±2 → (− 2,0) , (2,0 2 x .4ניעזר בטבלת עלייה וירידה .לפונקציה אין נקודות קיצון ,ולכן נציב בטבלה רק את האסימפטוטה האנכית: 0< x 1 + x=0 אסימפטוטה x<0 −1 - =0 תחום העלייה הוא0 < x : תחום הירידה הואx < 0 : תחום x נציב בנגזרת סימן הנגזרת הפונקציה עולה/יורדת .5כפי שמצאנו בסעיף א' ,האסימפטוטות המקבילות לצירים הן x = 0 :ו. y = 1 - ב .השרטוט: y =1 )(2,0 )(− 2,0 x=0 ג .נתבונן בשטח Sהמבוקש המסומן בשרטוט. 3 x2 − 4 ∫ = .S עלינו לחשב את האינטגרלdx : x2 2 ניעזר בהדרכה ונפשט את האינטגרל על ידי פירוק הפונקציה לשני שברים נפרדים וצמצום: 3 3 x2 4 4 − 2 dx = ∫ 1 − 2 dx = ∫ 1 − 4 x −2 dx 2 x x x 2 2 S 2 3 3 ∫ =S 2 כעת נוכל לחשב את האינטגרל: 1 3 יח"ר = S 4 4 → − 2 + 3 2 = 3 + 3 2 4 x −1 3 = x+ 2 4x −1 3 S = ∫ 1 − 4 x −2 dx = x − © כל הזכויות שמורות לארכימדס -פתרונות למידה -הכנה לבחינת הבגרות בשאלון 804 2 עמוד 120