בגרות במתמטיקה 371 - חורף 2023
3 יח"ל · שאלון 035371 · תשפ"ג · 6 שאלות · פתרון מלא לכל סעיף
כאן תמצאו את בחינת הבגרות במתמטיקה בשאלון 371 (3 יח"ל), מועד חורף 2023 (תשפ"ג), כל 6 השאלות. לכל סעיף יש תשובה סופית ופתרון מלא, מוסבר צעד אחרי צעד. נסו לפתור לבד, ואז פתחו את הפתרון של השאלה.
שאלה 1 · גדילה בשני מפעלי מחזור: נוסחה וגרף
במפעל א' ממחזרים בקבוקים. מספר הבקבוקים שממחזרים במפעל א' גדל בכל שנה ב-3%. בשנת 2000 מוחזרו במפעל א' 500,000 בקבוקים.
כמה בקבוקים מוחזרו במפעל א' בשנת 2006?
גם במפעל ב' ממחזרים בקבוקים. מספר הבקבוקים שממחזרים במפעל ב' גדל באחוז קבוע בכל שנה. לפניכם גרף המתאר את מספר הבקבוקים שמוחזרו במפעל ב', לפי השנים. היעזרו בגרף, וענו על הסעיפים ב-ד שאחריו.
כמה בקבוקים מוחזרו במפעל ב' בשנת 2000?
כמה בקבוקים מוחזרו במפעל ב' בשנת 2003?
בכמה אחוזים גדל מספר הבקבוקים שממחזרים במפעל ב' בכל שנה?
בתחילת שנת 2006 הודיע המשרד להגנת הסביבה כי מפעל שימחזר באותה השנה יותר מ-600,000 בקבוקים יקבל מענק.
קבעו בנוגע לכל אחד מן המפעלים א' ו-ב', אם הוא יקבל את המענק. נמקו.
◂ פתרון מלא לשאלה 1
סעיף א
כ- בקבוקים ()
גדילה של 3% בכל שנה: מקדם הגדילה הוא .
מספר השנים מ-2000 עד 2006: .
מציבים בנוסחה :
בשנת 2006 מוחזרו במפעל א' כ-597,026 בקבוקים.
טעות נפוצה: להוסיף בכל שנה 3% מהכמות של שנת 2000, כמו בגדילה קבועה: . בגדילה באחוז קבוע כל שנה מחושבת מהכמות של השנה הקודמת, ולכן כופלים ב- שש פעמים.
סעיף ב(1)
בקבוקים
הכמות בשנת 2000 היא נקודת ההתחלה של הגרף - הנקודה שבה הגרף חותך את הציר האנכי, מעל השנה 2000.
ליד הנקודה הזו רשום 480,000.
בשנת 2000 מוחזרו במפעל ב' 480,000 בקבוקים.
טעות נפוצה: לענות - זה מספר הבקבוקים שמוחזרו במפעל א' בשנת 2000, ולא במפעל ב'.
סעיף ב(2)
בקבוקים
מעל השנה 2003 עולה קו עזר עד הגרף, וממנו קו אופקי עד הציר האנכי.
על הציר האנכי, בגובה הזה, רשום 555,660.
בשנת 2003 מוחזרו במפעל ב' 555,660 בקבוקים.
טעות נפוצה: לחשב במקום לקרוא, עם אחוז הגדילה של מפעל א': . אחוז הגדילה של מפעל ב' לא נתון - את הערך קוראים מהגרף.
סעיף ג
ב-5%
מ-2000 עד 2003 עברו שנים. מציבים בנוסחת הגדילה את הכמות ההתחלתית ואת הכמות בשנת 2003:
מבודדים את :
מוציאים שורש שלישי במחשבון:
, ולכן מספר הבקבוקים במפעל ב' גדל ב-5% בכל שנה.
טעות נפוצה: לחלק את הגדילה הכוללת במספר השנים: הגדילה בשלוש שנים היא , ו-. הגדילה מצטברת (כל שנה אחוז מהכמות החדשה), ולכן מוציאים שורש שלישי ולא מחלקים ב-3.
סעיף ד
מפעל א\' לא יקבל (); מפעל ב\' יקבל ()
מפעל א': לפי סעיף א, בשנת 2006 מוחזרו בו כ-597,026 בקבוקים.
, ולכן מפעל א' לא יקבל את המענק.
מפעל ב': מ-2000 עד 2006 עברו 6 שנים, ולפי סעיף ג :
, ולכן מפעל ב' יקבל את המענק.
שימו לב: מפעל ב' התחיל עם פחות בקבוקים, אבל הוא גדל מהר יותר, ולכן בשנת 2006 הוא עובר את מפעל א'.
טעות נפוצה: לספור את השנים 2000, 2001, ..., 2006 ולקבל . אז במפעל א' מקבלים , ומסיקים בטעות ששני המפעלים יקבלו את המענק.
שאלה 2 · קובייה עם המספרים 4 ו-(4-): סכום ומכפלה בשתי הטלות
לפניכם קובייה מאוזנת שלה 6 פאות. על כל אחת מן הפאות של הקובייה רשום מספר. על 5 מן הפאות של הקובייה רשום המספר 4, ועל פאה אחת של הקובייה רשום המספר .
מטילים את הקובייה פעם אחת. מהי ההסתברות שיתקבל המספר 4?
מטילים את הקובייה פעמיים.
מהי ההסתברות שסכום שני המספרים שיתקבלו יהיה 8?
מהי ההסתברות שסכום שני המספרים שיתקבלו יהיה 0?
מהי ההסתברות שהמכפלה של שני המספרים שיתקבלו תהיה 16?
◂ פתרון מלא לשאלה 2
סעיף א
הקובייה מאוזנת, ולכן לכל אחת מ-6 הפאות אותה הסתברות, .
המספר 4 רשום על 5 פאות:
טעות נפוצה: לומר שיש שתי תוצאות אפשריות (4 או ) ולכן . שתי התוצאות אינן שוות הסתברות - הפאות הן התוצאות השוות, ו-4 רשום על 5 מהן.
סעיף ב
הסכומים האפשריים: , , .
סכום 8 מתקבל רק כשבשתי ההטלות מתקבל 4.
ההטלות בלתי תלויות, ולכן כופלים את ההסתברויות:
טעות נפוצה: לומר שיש שלושה סכומים אפשריים (8, 0, ) ולכן ההסתברות לסכום 8 היא . הסכומים אינם שווי הסתברות.
סעיף ג
סכום 0 מתקבל כשמתקבל פעם 4 ופעם . יש לכך שני סדרים:
שני המסלולים זרים, ולכן מחברים:
טעות נפוצה: לחשב רק את הסדר "קודם 4 ואחר כך " ולקבל . גם הסדר ההפוך נותן סכום 0.
סעיף ד
מכפלה 16 מתקבלת בשני מקרים:
, וגם (מינוס כפול מינוס הוא פלוס).
טעות נפוצה: לספור את המסלול פעמיים, "בשני סדרים" כמו בסעיף ג: . כששתי התוצאות זהות יש סדר אחד בלבד.
שאלה 3 · מדידת גובה בניין במראה: משולשים דומים
רוני מדדה את הגובה של בניין מסוים. הנקודה נמצאת בתחתית הבניין. רוני הניחה מראה על הקרקע בנקודה , המרוחקת 280 מטרים מן הנקודה . רוני נעמדה בנקודה , הנמצאת על המשך הקטע , במרחק של 2 מטרים מן המראה. רוני ירתה קרן לייזר מנקודה לכיוון המראה. קרן הלייזר פגעה במראה, ולאחר מכן פגעה בחיישן שנמצא על גג הבניין בנקודה (ראו סרטוט).
נתון: הקטע מאונך לקטע והקטע מאונך לקטע . .
הוכיחו: המשולש דומה למשולש .
חשבו את יחס הדמיון בין המשולש ובין המשולש .
רוני ירתה את קרן הלייזר מגובה של 1.6 מטרים מן הקרקע ().
מצאו את הגובה של הבניין ().
מקומת הקרקע ועד לגג הבניין פועלת ללא עצירה מעלית נוסעים. מהירות המעלית היא 8 מטרים לשנייה.
בכמה זמן המעלית עולה מקומת הקרקע לגג הבניין?
◂ פתרון מלא לשאלה 3
סעיף א(1)
ו-, ולכן (ז.ז.)
כדי להוכיח דמיון לפי ז.ז. מספיק למצוא שתי זוגות של זוויות שוות.
, ולכן ; , ולכן . מכאן .
(נתון - זווית הפגיעה במראה שווה לזווית ההחזרה).
לכן לפי משפט הדמיון ז.ז., וההתאמה: , , .
טעות נפוצה: לכתוב את הדמיון בסדר קודקודים לא מתאים, למשל , ואחר כך להתאים את ל-. סדר הקודקודים חייב להתאים לזוויות השוות.
סעיף א(2)
הצלעות המתאימות הן אלה שבין הזוויות המתאימות: (בין הזווית הישרה לזווית שב-) מתאימה ל-.
יחס הדמיון הוא 140: כל צלע במשולש גדולה פי 140 מהצלע המתאימה לה במשולש .
טעות נפוצה: להשתמש במרחק של רוני מהבניין, , במקום , ולקבל .
סעיף ב
מטרים
מתאימה ל- (שתיהן מול הזווית שב-).
לפי יחס הדמיון:
גובה הבניין: 224 מטרים.
טעות נפוצה: לכפול ביחס הדמיון את במקום את : מטרים. היא צלע על הקרקע, ומתאימה ל-, לא לגובה.
סעיף ג
שניות
המעלית עוברת את כל גובה הבניין, 224 מטרים (סעיף ב), במהירות 8 מטרים לשנייה.
המעלית עולה לגג ב-28 שניות.
טעות נפוצה: לחלק את המרחק האופקי במהירות ולקבל שניות. המעלית עולה לגובה הבניין, .
שאלה 4 · מתקן משולש בגן שעשועים: פיתגורס, טריגונומטריה ועלות
בגן שעשועים הציבו מתקן בצורת משולש . הצלע במשולש היא סולם שבו עולים מן הקרקע לראש המתקן (הנקודה ). הצלע במשולש היא מגלשה שבה יורדים מראש המתקן לקרקע. הוא עמוד תמיכה המאונך לצלע במשולש (ראו סרטוט).
נתון: מטרים, מטרים.
מצאו את אורך הסולם, .
המגלשה מוקמה בזווית של מן הקרקע.
מצאו את אורך המגלשה, .
העירייה החליטה להתקין רשת טיפוס על חזית אחת של המתקן (המשולש ).
מצאו את אורך הצלע .
מצאו כמה מטרים רבועים (מ"ר) של רשת דרושים לכיסוי שטח המשולש .
עלות 1 מ"ר (מטר רבוע) של רשת טיפוס היא 38 שקלים. נוסף על כך שילמה העירייה לפועלים שהתקינו את הרשת סכום של 2,600 שקלים בעבור העבודה.
מהו הסכום הכולל ששילמה העירייה בעבור התקנת הרשת?
◂ פתרון מלא לשאלה 4
סעיף א
מטרים
המשולש ישר זווית ב- (), והסולם הוא היתר שלו - הצלע שמול הזווית הישרה.
לפי משפט פיתגורס:
אורך הסולם: כ-6.10 מטרים.
טעות נפוצה: לחסר במקום לחבר, כאילו ניצב: מטרים - קצר מהעמוד , וזה בלתי אפשרי ליתר.
סעיף ב
מטרים
במשולש ישר הזווית : הזווית היא , הוא הניצב שמול הזווית, ו- הוא היתר.
היחס שמקשר ניצב מול הזווית ויתר הוא סינוס:
אורך המגלשה: כ-7.78 מטרים.
טעות נפוצה: להשתמש בקוסינוס, כאילו צמוד לזווית : . נמצא מול הזווית , ולכן משתמשים בסינוס.
סעיף ג(1)
מטרים
, ו- נתון. נמצא את במשולש :
הוא הניצב שליד הזווית , ו- הניצב שמולה - היחס הוא טנגנס:
אורך הצלע : כ-9.46 מטרים.
טעות נפוצה: לכפול במקום לחלק: , ואז . הנעלם נמצא במכנה של הטנגנס.
סעיף ג(2)
כ- מ"ר
הוא הגובה לצלע (מאונך לה), ולכן:
דרושים כ-23.65 מ"ר של רשת.
טעות נפוצה: לשכוח לחלק ב-2 ולקבל כ- מ"ר - זה שטח מלבן שצלעותיו ו-.
סעיף ד
כ- שקלים
מחיר הרשת: שטח כפול מחיר למ"ר:
ועוד התשלום לפועלים:
העירייה שילמה כ-3,498.6 שקלים (עם השטח המעוגל 23.65 מתקבל 3,498.7).
טעות נפוצה: לעצור במחיר הרשת ולענות כ- שקלים, בלי התשלום הקבוע של 2,600 שקלים לפועלים.
שאלה 5 · שלוש אפשרויות תשלום לשיעורי נהיגה: גרף, משוואות והשוואה
יובל, תלמידת כיתה י"ב, מעוניינת ללמוד נהיגה. המורה לנהיגה הציע לה לבחור באחת משלוש אפשרויות תשלום:
אפשרות א': סכום כולל של 7,350 שקלים ללא הגבלת מספר השיעורים.
אפשרות ב': תשלום חד-פעמי בסך 1,280 שקלים, ונוסף עליו תשלום של 160 שקלים לכל שיעור.
אפשרות ג': תשלום של 200 שקלים לכל שיעור.
הישרים I-III בגרף שלפניכם מתארים את הקשר בין התשלום שמקבל המורה ובין מספר השיעורים שהתלמיד לומד.
בנוגע לכל אחד מן הישרים I-III, כתבו איזו אפשרות תשלום הוא מתאר. נמקו.
שלוש מן המשוואות (1)-(4) שלפניכם מתארות את הישרים I-III המוצגים בגרף. בעבור כל אחד מן הישרים I-III, העתיקו את המשוואה המתארת אותו.
(1)
(2)
(3)
(4)
כדי לגשת למבחן נהיגה מעשי (טסט), יש ללמוד 28 שיעורים לפחות. יובל חושבת שתצליח לעבור את המבחן לאחר שתלמד 28 שיעורים בלבד.
באיזו אפשרות תשלום כדאי ליובל לבחור, אם היא רוצה לשלם את הסכום הנמוך ביותר בעבור לימודי הנהיגה? נמקו.
חשבו כמה שיעורים צריך ללמוד כדי שסכום התשלום לפי אפשרות ב' יהיה שווה בדיוק לסכום התשלום לפי אפשרות ג'.
◂ פתרון מלא לשאלה 5
סעיף א
I - אפשרות ג'; II - אפשרות ב'; III - אפשרות א'
ישר III אופקי: התשלום לא משתנה כשמספר השיעורים גדל - זה סכום כולל קבוע, אפשרות א'.
ישר I יוצא מראשית הצירים: בלי שיעורים לא משלמים כלום, כלומר אין תשלום חד-פעמי - אפשרות ג'.
ישר II חותך את הציר האנכי מעל הראשית: גם בלי שיעורים יש תשלום (החד-פעמי), ואחר כך התשלום עולה עם כל שיעור - אפשרות ב'.
(בדיקה: ישר I תלול יותר מ-II, ובאמת 200 שקלים לשיעור יותר מ-160.)
טעות נפוצה: להתאים את הישר האופקי III לאפשרות ג' ("תשלום קבוע לכל שיעור"). ישר אופקי פירושו שהתשלום אינו תלוי במספר השיעורים - וזה סכום כולל, אפשרות א'.
סעיף ב
I - (2); II - (1); III - (4)
בכל אפשרות: התשלום = תשלום קבוע + (מחיר לשיעור) .
ישר I (אפשרות ג'): אין תשלום קבוע, 200 לשיעור: - משוואה (2).
ישר II (אפשרות ב'): 1,280 קבוע ועוד 160 לשיעור: - משוואה (1).
ישר III (אפשרות א'): 7,350 בלי קשר למספר השיעורים: - משוואה (4).
משוואה (3) מתארת תשלום של 7,350 שקלים לכל שיעור - זו לא אף אחת מהאפשרויות.
טעות נפוצה: לבחור לישר III את משוואה (3), . במשוואה זו התשלום גדל עם כל שיעור, וגרפה יוצא מהראשית - לא ישר אופקי.
סעיף ג
אפשרות ג' (5,600 שקלים)
מציבים בכל משוואה:
אפשרות א': שקלים.
אפשרות ב': שקלים.
אפשרות ג': שקלים.
הסכום הנמוך ביותר הוא 5,600 שקלים, ולכן כדאי ליובל לבחור באפשרות ג'.
טעות נפוצה: לבחור באפשרות ב' כי המחיר לשיעור בה (160) נמוך יותר, בלי לחשב את הסכום הכולל. ב-28 שיעורים התשלום החד-פעמי עדיין לא "מוחזר".
סעיף ד
32 שיעורים
משווים את שני הביטויים:
בדיקה: , . ✓
ב-32 שיעורים התשלום בשתי האפשרויות שווה (6,400 שקלים).
טעות נפוצה: לחלק את התשלום החד-פעמי במחיר שיעור באפשרות ג': שיעורים. צריך לחלק בהפרש בין המחירים לשיעור (), כי כל שיעור "מחזיר" רק 40 שקלים מהתשלום החד-פעמי.
שאלה 6 · כרטיסים למסיבה: טבלת שכיחויות לפי מחיר וממוצע משוקלל
ביישוב מסוים פורסמה המודעה שלפניכם.
"היכונו... היכונו... מסיבת סיום הקיץ בבריכה!
מחירי כרטיסי הכניסה למסיבה:
בני 3 עד 12: 30 שקלים
בני 12 עד 18: 35 שקלים
בני 18 עד 70: 45 שקלים
לילדים עד גיל 3 ולמבוגרים בני יותר מ-70 הכרטיסים חינם.
כל משתתף חייב להזמין כרטיס!"
לפניכם דיאגרמה המציגה את מספר המשתתפים שהזמינו כרטיסים מראש, לפי גיל המשתתפים.
חשבו את המספר הכולל של המשתתפים שהזמינו כרטיסים מראש.
כמה משתתפים הזמינו כרטיס חינם?
העתיקו את הטבלה שלפניכם למחברת הבחינה, והשלימו אותה על פי הדיאגרמה.
חשבו את המחיר הממוצע של הכרטיסים שהוזמנו מראש.
דנה בת 16 וסבא שלה, בן 74, לא הזמינו כרטיסים מראש. הם הזמינו ביום המסיבה.
האם לאחר הצטרפותם למסיבה מחיר כרטיס הכניסה הממוצע גדל, קטן או לא השתנה? נמקו.
◂ פתרון מלא לשאלה 6
סעיף א
150 משתתפים
קוראים מהדיאגרמה את גובה כל עמודה: 15, 30, 40, 55, 10.
טעות נפוצה: לספור רק את מי שמשלם (30+40+55) ולקבל 125. גם מי שמקבל כרטיס חינם הזמין כרטיס ("כל משתתף חייב להזמין כרטיס").
סעיף ב
25 משתתפים
לפי המודעה, הכרטיסים חינם בשתי קבוצות גיל: ילדים עד גיל 3 (15 משתתפים) ומבוגרים בני יותר מ-70 (10 משתתפים).
טעות נפוצה: לספור רק את הילדים עד גיל 3 ולענות 15 - שוכחים שגם המבוגרים בני יותר מ-70 מקבלים כרטיס חינם.
סעיף ג
מחיר 0: 25; מחיר 30: 30; מחיר 35: 40; מחיר 45: 55
מעבירים כל קבוצת גיל למחיר שלה לפי המודעה:
מחיר 0: עד גיל 3 ויותר מ-70 - (סעיף ב).
מחיר 30: בני 3 עד 12 - 30.
מחיר 35: בני 12 עד 18 - 40.
מחיר 45: בני 18 עד 70 - 55.
בדיקה: , כמו בסעיף א.
טעות נפוצה: לרשום במחיר 0 רק את 15 הילדים, ואז סכום השכיחויות בטבלה הוא 140 ולא 150.
סעיף ד
שקלים
ממוצע מטבלת שכיחויות: סכום (מחיר מספר משתתפים), חלקי מספר המשתתפים הכולל:
המחיר הממוצע: כ-31.83 שקלים.
טעות נפוצה: לחשב ממוצע של ארבעת המחירים בלי שכיחויות: . לכל מחיר יש מספר משתתפים אחר, ולכן צריך ממוצע משוקלל.
סעיף ה
קטן (הממוצע החדש כ-31.64 שקלים)
דנה בת 16 משלמת 35 שקלים, וסבא שלה, בן 74, מקבל כרטיס חינם (0 שקלים).
הממוצע של שני המחירים שנוספו: , נמוך מהממוצע הקיים (31.83) - ולכן הממוצע קטן.
בחישוב:
טעות נפוצה: להסתכל רק על דנה - "35 גדול מ-31.83, לכן הממוצע גדל". צריך להתחשב גם בכרטיס של הסב: גם הוא נכנס למכנה, והמחיר שלו 0.