Sheelon 3
Transcription
Sheelon 3
בחינת מתכונת במתמטיקה מועד קיץ תשע"ה 1025 סמל שאלון 303 הפתרון נכתב על ידי עדו מרבך ,ארז כהן ורן יחיאלי מצוות מורי רשת החינוך אנקורי מבחן מת כונת במבחן שש שאלות בשני פרקים. פתור 4מתוך 6השאלות. כל שאלה – 25 נקודות. פרק א' – אלגברה .1 מחיר טיול לארץ ההרפתקאות הקסומה היה 2, 400 ש"ח בחודש יוני. בחודש יולי עלה המחיר באחוז כלשהו .בחודש אוגוסט עלה שוב המחיר ,באותו אחוז בו עלה בפעם הקודמת. סה"כ התייקר הטיול במהלך החודשיים הנ"ל ב- א. ב. .2 246 ש"ח. בכמה אחוזים התייקר הטיול בכל פעם? בכמה אחוזים התייקר הטיול בחודש אוגוסט לעומת חודש יוני? נתונים שני ישרים: 1 2 y m 1 x 2 x 8 1 5 2m y ( mהוא פרמטר). לאיזה ערך של mיהיו הישרים מאונכים זה לזה? א. עבור הערך mשמצאת בסעיף א' ,מצא את נקודת החיתוך של שני הישרים. ב. ג. עבור הערך m שמצאת בסעיף א' ,מצא על הישר 1 נקודה שמרחקה מנקודת החיתוך של שני הישרים יהיה 10 (מצא את כל האפשרויות). .3 נתון מעגל שמשוואתו 25 2 y 2 a , x a .5 A 5, 3 שעל המעגל. א. מצא את משוואת המשיק למעגל בנקודה ב. מצא משוואה של משיק שמאונך למשיק שמצאת בסעיף א' (מצא את שתי האפשרויות). פרק ב' -חשבון דיפרנציאלי ואינטגרלי .4 נתונה הפונקציה 8x a ,y הוא פרמטר. a x לפונקציה יש נקודת קיצון בנקודה שבה א. מצא את . a ב. הצב בפונקציה .5 וענה על הסעיפים הבאים: .1 מצא את תחום ההגדרה של הפונקציה. .2 מצא את תחומי העלייה ואת תחומי הירידה של הפונקציה. .3 ג. a 32 2 .x מצא את האסימפטוטה המקבילה לציר ה- y של הפונקציה. סרטט סקיצה של גרף הפונקציה. נתונה הפרבולה 6 2 2x .y דרך הנקודה Aשעל הפרבולה מעבירים ישר המקביל לציר ה . x -הישר חותך את הפרבולה בנקודה נוספת B ששטח המשולש מקסימלי ( O A (ראה סרטוט). מה צריכים להיות שיעורי הנקודה AOB y A B כדי יהיה x O -ראשית הצירים)? y .6 נתונה הפרבולה 8x 10 2 2x .y א. מצא את קדקוד הפרבולה. ב. y 2x 2 הישר עובר דרך קדקוד הפרבולה .מצא את השטח החסום ע"י הפרבולה ,ע"י הישר וע"י הצירים (השטח המקווקו בסרטוט). x פ ת ר ו ן מ ת כ ו נ ת מ ב ח ן מ ס ' 1 פתרון שאלה 1 א. המחיר בחודש יוני היה ש"ח .נסמן את ההתייקרות ע"י . x % 2, 400 המחיר לאחר התייקרות ראשונה: x 2, 400 1 100 100 x 2, 400 2, 400 x % 2, 400 2, 400 בצורה דומה ,המחיר לאחר התייקרות שנייה: 2 x x x x 1 2, 400 1 1 2, 400 1 100 100 100 100 סה"כ התייקר הטיול ב- 2, 646 ש"ח x 2, 400 1 100 ש"ח .כלומר המחיר לאחר שתי ההתייקרויות: 246 2, 400 246 נשווה בין שתי התוצאות: 2 2, 646 : 2, 400 2 1 .1 0 2 5 1 .0 5 x 2, 400 1 100 x 1 100 x 1 100 1 x 1 .0 5 1 1 100 1 0 0 x 0 .0 5 100 x 5% x 1 .0 5 1 100 1 0 0 x 2 .0 5 100 x 205 לא ייתכן ב. נסמן את סך אחוז ההתייקרות מחודש יוני ועד אוגוסט ב . y -המחיר לפני ההתייקרות היה 2, 400 ש"ח ,והמחיר אחרי ההתייקרות - y 2, 646 2, 400 1 100 : 2, 400 y 1 2, 646 ש"ח .לכן: 1 .1 0 2 5 1 100 y 1 0 0 0 .1 0 2 5 100 1 0 .2 5 % y פתרון שאלה 2 א. מכפלת השיפועים של שני ישרים ניצבים היא : 1 1 5 2m 1 5 2m 1 m 1 m 1 5 2m m 1 5 2m m 4 ב. נציב m 4 ונשווה את המשוואות של שני הישרים: y 3x 2 1 y x 8 3 3 x 8 1 3x 2 3 9 x 6 x 24 10 x 30 x 3 y 33 2 y 7 3, 7 :הנקודה היא . x , 3x 2 :ולכן היא y 3x 2 הנקודה המבוקשת נמצאת על הישר :נשתמש בנוסחת מרחק בין נקודות d 10 x1 x2 x 3 2 2 2 2 6x 9 9x 10 x y2 2 x 2 3x 2 7 10 x 3 10 x y2 2 3x 9 2 2 54x 81 60 x 80 0 2 2 : 10 6x 8 0 :נפתור את המשוואה x 1, 2 6 6 2 4 1 8 2 1 6 4 2 x1 6 2 6 2 2 2 , 2 :של הנקודות y x2 6 2 4 2 -נמצא את שיעור ה y 2 3 2 2 4 y 4 3 4 2 10 4 ,1 0 , 2 , 4 :הנקודות הן .ג פתרון שאלה 3 2 x a y 2 25 א. שלב א :חישוב : aהנקודה 2 5 a 32 25 / 9 16 / ונקבל: נתון ש- A 5, 3 2 5 a a 9 5 a 4 5 נמצאת על המעגל ,לכן היא מקיימת את משוואתו: , aלכן נסיק: 1 5a 4 או 9 .a .a שלב ב :מציאת שיפוע הרדיוס ממרכז המעגל לנקודה . A 5 , 3 משוואת המעגל: 3 4 3 0 59 25 2 y 2 9 . xמכאן שמרכז המעגל הוא , 9 , 0 לכן: .m ר דיו ס שלב ג :מציאת שיפוע המשיק :ניעזר במשפט :המשיק מאונך לרדיוס בנקודת ההשקה .לפי תנאי 3 ניצבות ,מתקיים: /: 4 1משיק m 3 1 משיק mרדיוסm 4 4 משיקm 3 שלב ד :מציאת משוואת המשיק לפי הנקודה y y1 m x x 1 5 3 20 x 3 x 4 4 y 3 3 y 3 3 2 3 x 3 4 3 y A 5, 3 והשיפוע 4 3 :m ב. שיפועו של המשיק שמצאנו בסעיף א' הוא 4 , mומכאן ששיפוע המשיק המאונך לו הוא 3 (תנאי ניצבות 1 2 m 4 .) m 1 כדי למצוא את נקודת ההשקה ,נמצא את משוואת הרדיוס אל נקודת ההשקה: 4 שיפוע הרדיוס לנקודת ההשקה הוא והוא עובר בנקודת מרכז המעגל שהיא : 9 , 0 3 y y1 m x x 1 x 9 4 y 0 3 x 12 4 y 3 כעת נמצא את נקודת החיתוך של הרדיוס ושל המעגל: 4 x 12 y 3 2 2 x 9 y 25 2 25 נציב את הישר למשוואת המעגל: 9 נפתח סוגריים: 32x 144 25 4 x 12 3 2 x 16 2 x 9 18x 81 2 x 9 2 8 8 x 1, 2 9 6 2 2 5 מכנה משותף: כינוס איברים: / : 25 4 5 0 x 1, 8 0 0 0 18x 72 0 2 2 2 162 x 729 16 x 25x x נפתור את המשוואה: 18 6 18 36 2 2 6 18 6 2 4 1 72 2 18 18 2 1 12 , x 2 18 6 2 3 x1 x 1, 2 2 9x יש שתי נקודות השקה .נמצא את שיעור ה- 4 6 12 4 y 6 3 12 12 4 4 y 1 2 3 הנקודות הן 6 , 4 ו. 1 2 , 4 - לסיום ,נמצא את משוואות המשיקים: 3 אפשרות ראשונה, : 6, 4 , m 4 x 6 3 y 4 4 1 3 x 4 2 1 y 4 4 3 x 2 אפשרות שנייה, y 4 3 : 1 2 , 4 , m 4 x 12 3 y 4 4 x 9 3 y 4 4 x 13 3 4 y y של כל אחת מהנקודות: פתרון שאלה 4 א. לפונקציה 8x a y יש נקודת קיצון כאשר 2 , xכלומר הנגזרת שווה ל- x 8 נגזור את הפונקציה: נציב 2 2 x a 32 :x נציב בפונקציה a y 8 a 8 4 a 32 ונקבל: 8x 32 .y x ב. .1 המכנה צריך להיות שונה מאפס ולכן .2 נגזור את הפונקציה ונבדוק אם יש עוד נקודות קיצון: 32 8 2 x 2 0 :8 x 8 0 32 2 4 2 2 y 32 2 x 32 8x 8x x x 2 x 0 . a 2 2 0 0 עבור 2 .x כעת נציב את x 2 , x 2 וגם את x 0 בטבלת הערכים של הנגזרת הראשונה: x 3 2 1 'y 0 y 0 1 2 3 0 . . לפי הסימנים של הנגזרת נקבל : .3 ג. תחומי עלייה: 2 x תחומי ירידה: 0 x 2 או 2 או ,x x 0 לפי תחום ההגדרה ,האסימפטוטה היא לפני שנסרטט ,נשלים את שיעור ה- 8 2 32 32 y . 2 x 0 . של נקודת הקיצון: y 2 2 8 2 32 32 2 y 2 כעת נוכל לסרטט .נשים לב כי עבור x 2 התקבל מינימום ועבור x 2 התקבל מקסימום. פתרון שאלה 5 6 נתונה הפרבולה: 2 y 2x שלב א' :הגדרת . xנסמן את שיעור ה- של הנקודה x A ב. t - שלב ב' :הגדרת הפונקציה . Sנגדיר את שטח המשולש כפונקציה , Sמשום שזהו הגודל שצריך להיות המקסימלי. שלב ג' :חישוב גדלים הדרושים עבור . S כדי לחשב שטח משולש צריך צלע ובסיס לצלע .במקרה שלנו ,הצלע תהיה . A Bנסמן את הגובה לצלע AB ע"י . O Dאם כן ,עלינו למצוא את הנקודה AB ואת . O D נמצאת ממול לנקודה , Aכלומר יש לה את אותו שיעור . yנמצא את שיעור ה- B x שלה באופן הבא: לשתי הנקודות אותו שיעור . yסימנו את שיעור ה- 6 2 2t . y Aנסמן את שיעור ה- yB אמרנו ש- לא ייתכן ש- לנקודה הנקודה D A אותו שיעור 6 הוא ע"י , sואז: 2 t 2 2 s 2t 2 2s 6 , sמשום שאז נקבל שמדובר באותה נקודה .לכן: לכן ,המרחק מנקודה D של הנקודה B A 6 2 2s לנקודה y B יהיה , 2 tכלומר כמו לנקודה . 2 t 2שיעור ה- A y 2t 2 6 2t t 6 2 . AB (נמצאות על ישר המקביל לציר ה .) x -ומכאן ,שיעור ה- של הנקודה O הוא אפס ,ולשתי הנקודות y O D 2t שלב ד' :בניית הפונקציה : S 6t 6 2t 2 t 2t 2 2s .s . xלכן ,אורך הקטע , O Dשהוא המרחק בין שתי הנקודות ,יהיה שיעור ה- 3 . yB , y Aלכן: s t t x x של הנקודה ע"י , tלכן שיעור ה- y שלה יהיה 6 2 t 2 tב 2סי ס 2 ה גו ב 2 S O ,D y של יש אותו שיעור של הנקודה : D שלב ה' :נמצא מקסימום לפונקציה . S נגזור: 6 נשווה לאפס: :6 2 S 6t 6 0 2 1 0 1 2 6t 2 t t t1 1 , t 2 1 לנקודה A שיעור x חיובי ולכן נקבל רק את 1 . tנוודא שאכן זו נקודת מקסימום בעזרת הנגזרת S 1 2 t השנייה: מקסימום S 1 1 2 1 1 2 0 שלב ו' :מה בכלל ביקשו? רצו בשאלה את שיעורי הנקודה . Aלכן ,נציב x 1 בפרבולה: y 1 2 1 6 2 y 1 4 A 1, 4 פתרון שאלה 6 8x 10 א. 2 y 2x נשתמש בנוסחה לקדקוד פרבולה (אפשר גם למצוא נקודת קיצון ע"י הנגזרת): 2 2 y 2 2 2 8 2 10 2 8 22 הנקודה היא 2 , 2 : ב. נמצא את נקודת החיתוך של הישר עם ציר ה: x - 2x 2 0 x 1 b 2a ק דxקו ד :x 2 ,x 0 בגבולות -כעת נחשב את השטח הסגור ע"י הפונקציה וציר ה 2 2 S1 x 2x 0 2 3 2 x x 8x 10 dx 2 8 10x 3 2 0 2 S1 2x3 2 23 2 2 4x 10x 4 2 10 2 0 3 0 3 S1 9 :x 2 ,x 1 בגבולות x 3 -נמשיך ונחשב את השטח הסגור ע"י הישר וציר ה 2 2 S2 1 2 2x2 2 2x 2 dx 2 x x 2 x 1 2 1 1 S2 2 2 2 2 2 1 2 1 0 1 1 : נחסר את השטחים,לבסוף S S1 S 2 9 1 3 1 8 1 3