דילוג לתוכן המרכזי

מתכונת במתמטיקה 372 - מתכונת 15 ברמת בגרות

3 יח"ל · שאלון 035372 · 6 שאלות · פתרון מלא לכל סעיף

מבחן מתכונת במבנה של שאלון 372 (3 יח"ל), ברמת בגרות: 6 שאלות, כל אחת בנויה כמו השאלה באותו מקום בבחינת הבגרות. לכל סעיף יש תשובה סופית ופתרון מלא, מוסבר צעד אחרי צעד. נסו לפתור לבד, ואז פתחו את הפתרון של השאלה.

שאלה 1 · תכנון ליניארי: נגרייה לשולחנות וארונות

נגרייה מייצרת שולחנות וארונות.

לייצור שולחן אחד נדרשות 6 שעות במכונת ניסור ו-2 שעות בעמדת צביעה.

לייצור ארון אחד נדרשות 4 שעות במכונת ניסור ו-6 שעות בעמדת צביעה.

אפשר להפעיל את מכונת הניסור 48 שעות לכל היותר בשבוע, ואת עמדת הצביעה 30 שעות לכל היותר בשבוע.

הרווח של הנגרייה הוא 500 שקל לכל שולחן ו-800 שקל לכל ארון.

נסמן ב-xx את מספר השולחנות, ונסמן ב-yy את מספר הארונות שהנגרייה מייצרת בשבוע.

א.

רשמו את האי-שוויונות המבטאים את האילוצים של הבעיה.

ב.

התחום האפשרי של הבעיה הוא תחום סגור, שקודקודיו הם: (0,0)(0,0), (0,5)(0,5), (6,3)(6,3), (8,0)(8,0).

כמה שולחנות וכמה ארונות הנגרייה צריכה לייצר בשבוע כדי שהרווח שלה יהיה מקסימלי?

◂ פתרון מלא לשאלה 1

סעיף א

תשובה:

6x+4y≤486x+4y\le48, 2x+6y≤302x+6y\le30, x≥0x\ge0, y≥0y\ge0

אילוץ לכל עמדה: סוכמים את השעות של השולחנות ושל הארונות באותה עמדה.

מכונת ניסור: 6x6x שעות לשולחנות ו-4y4y שעות לארונות:

6x+4y≤486x+4y\le48

עמדת צביעה: 2x2x שעות לשולחנות ו-6y6y שעות לארונות:

2x+6y≤302x+6y\le30

ובנוסף x≥0x\ge0, y≥0y\ge0.

טעות נפוצה: לבנות אילוץ לכל מוצר במקום לכל עמדה, ולכתוב 6x+2y≤486x+2y\le48 ו-4x+6y≤304x+6y\le30.

סעיף ב

תשובה:

6 שולחנות ו-3 ארונות (רווח של 5400 שקל)

פונקציית המטרה (בשקלים), ומחפשים לה מקסימום:

P=500x+800yP=500x+800y

מציבים את הקודקודים:

(0,0)(0,0): P=0P=0

(0,5)(0,5): P=800⋅5=4000P=800\cdot5=4000

(6,3)(6,3): P=500⋅6+800⋅3=3000+2400=5400P=500\cdot6+800\cdot3=3000+2400=5400

(8,0)(8,0): P=500⋅8=4000P=500\cdot8=4000

המקסימום, 5400 שקל, מתקבל ב-(6,3)(6,3): 6 שולחנות ו-3 ארונות.

טעות נפוצה: להחליט שכדאי לייצר רק ארונות כי הם רווחיים יותר, ולענות (0,5)(0,5) עם רווח של 4000 שקל. ארון צורך הרבה שעות צביעה, ולכן אפשר לייצר רק 5 ארונות.

שאלה 2 · גאומטריה אנליטית: משולש מעל ציר x, תיכון ושטחים

במשולש ABCABC, הצלע BCBC מונחת על ציר ה-xx, כמתואר בציור.

BCAD

נתון: BC=15BC=15.

משוואת הצלע ABAB היא y=43x−4y=\frac43x-4.

א.
(1)

מצאו את שיעורי הנקודה BB.

(2)

מצאו את שיעורי הנקודה CC.

ב.

BDBD הוא תיכון במשולש ABCABC.

הקודקוד AA נמצא בנקודה (12,12)(12,12).

מצאו את משוואת BDBD.

ג.

הראו ש-BDBD מאונך ל-ACAC.

ד.

מצאו את שטח המשולש ABCABC.

ה.

פי כמה גדול שטח משולש ABCABC משטח המשולש BCDBCD? נמקו.

◂ פתרון מלא לשאלה 2

סעיף א(1)

תשובה:

B(3,0)B(3,0)

y=0y=0: 43x−4=0⇒x=3\frac43x-4=0\Rightarrow x=3.

טעות נפוצה: להציב x=0x=0 ולקבל (0,−4)(0,-4) - נקודת החיתוך עם ציר yy.

סעיף א(2)

תשובה:

C(18,0)C(18,0)

CC על ציר xx מימין ל-BB, ו-BC=15BC=15: xC=3+15=18x_C=3+15=18.

טעות נפוצה: לכתוב C(15,0)C(15,0), כאילו BB בראשית הצירים.

סעיף ב

תשובה:

y=12x−32y=\frac12x-\frac32

DD אמצע ACAC:

D=(12+182,12+02)=(15,6)D=\left(\frac{12+18}{2},\frac{12+0}{2}\right)=(15,6)
mBD=6−015−3=12,y=12(x−3)=12x−32m_{BD}=\frac{6-0}{15-3}=\frac12,\qquad y=\frac12(x-3)=\frac12x-\frac32

טעות נפוצה: לחסר בנוסחת האמצע, D=(18−122,0−122)=(3,−6)D=\left(\frac{18-12}{2},\frac{0-12}{2}\right)=(3,-6), ולקבל את הישר האנכי x=3x=3.

סעיף ג

תשובה:

mBD⋅mAC=12⋅(−2)=−1m_{BD}\cdot m_{AC}=\frac12\cdot(-2)=-1

mAC=0−1218−12=−2m_{AC}=\frac{0-12}{18-12}=-2
mBD⋅mAC=12⋅(−2)=−1 ⇒ BD⊥ACm_{BD}\cdot m_{AC}=\frac12\cdot(-2)=-1\ \Rightarrow\ BD\perp AC

טעות נפוצה: לחשב 12−018−12=2\frac{12-0}{18-12}=2 (סדר חיסור שונה במונה ובמכנה), לקבל מכפלה 11 ולהסיק שאין ניצבות.

סעיף ד

תשובה:

90

בסיס BC=15BC=15, גובה מ-AA לציר xx: 12.

SABC=15⋅122=90S_{ABC}=\frac{15\cdot12}{2}=90

טעות נפוצה: להשתמש באורך AB=92+122=15AB=\sqrt{9^2+12^2}=15 כגובה ולקבל 15⋅152=112.5\frac{15\cdot15}{2}=112.5.

סעיף ה

תשובה:

פי 2

הגובה מ-DD לציר xx הוא 6, חצי מהגובה מ-AA:

SBCD=15⋅62=45=902S_{BCD}=\frac{15\cdot6}{2}=45=\frac{90}{2}

לכן שטח ABCABC גדול פי 2 (התיכון מחלק את המשולש לשני משולשים שווי שטח).

טעות נפוצה: לחשב את SBCDS_{BCD} עם הגובה 12 ולקבל שהשטחים שווים (פי 1).

שאלה 3 · התפלגות נורמלית: כמות הקפה במכונת קפה

בבית קפה יש מכונה שמוזגת כוסות של קפה הפוך.

כמויות הקפה בכוסות שמוזגת המכונה (במ"ל) מתפלגות נורמלית, וסטיית התקן היא 8 מ"ל.

נתון כי 69%69\% מן הכוסות שמזגה המכונה מכילות פחות מ-184 מ"ל קפה.

א.
(1)

מצאו את הכמות הממוצעת של קפה בכוס.

(2)

בסוף השאלה מוצג גרף ההתפלגות הנורמלית. השלימו במלבנים הריקים שבגרף את כמויות הקפה.

ב.

כוסות שמכילות פחות מ-168 מ"ל קפה נחשבות "חסרות", ובבית הקפה משלימים אותן לפני ההגשה.

מהו אחוז הכוסות שנחשבות חסרות?

ג.

נתון כי 42 כוסות שמזגה המכונה נחשבו חסרות.

על פי גרף ההתפלגות הנורמלית, כמה כוסות מזגה המכונה?

ד.

רוני קיבל כוס קפה מן המכונה. ציון התקן של כמות הקפה בכוס שלו הוא −2.25-2.25.

כמה מ"ל קפה יש בכוס של רוני?

0.5%1.5%5%9%15%19%19%15%9%5%1.5%0.5%□□□□□□□□□□□
◂ פתרון מלא לשאלה 3

סעיף א(1)

תשובה:

180 מ"ל

צוברים את האחוזים בגרף משמאל, עד שמגיעים ל-69%69\%:

0.5+1.5+5+9+15+19+19=690.5+1.5+5+9+15+19+19=69

הצבירה נעצרת מלבן אחד מימין לממוצע, כלומר 184 מ"ל נמצא חצי סטיית תקן מעל הממוצע: 184=xˉ+0.5S184=\bar x+0.5S.

xˉ=184−0.5⋅8=184−4=180\bar x=184-0.5\cdot8=184-4=180

טעות נפוצה: להוסיף במקום לחסר: xˉ=184+4=188\bar x=184+4=188 - אבל רוב הכוסות מכילות פחות מ-184 מ"ל, ולכן 184 גבוה מהממוצע, והממוצע קטן ממנו.

סעיף א(2)

תשובה:

משמאל לימין: 160, 164, 168, 172, 176, 180, 184, 188, 192, 196, 200 (מ"ל)

הממוצע 180 נמצא במרכז, וכל שנתה היא חצי סטיית תקן: 82=4\frac{8}{2}=4 מ"ל.

משמאל לימין: 180−5⋅4=160180-5\cdot4=160, ואז 164, 168, 172, 176, 180, 184, 188, 192, 196, 200.

0.5%1.5%5%9%15%19%19%15%9%5%1.5%0.5%160164168172176180184188192196200

טעות נפוצה: לקפוץ בסטיית תקן שלמה (8) בין שנתות סמוכות ולכתוב 140,148,…,220140, 148, \dots, 220 - אבל בגרף של דף הנוסחאות כל רצועה היא חצי סטיית תקן.

סעיף ב

תשובה:

7%7\%

168 הוא 180−12=180−1.5⋅8180-12=180-1.5\cdot8, כלומר סטיית תקן וחצי מתחת לממוצע. סוכמים את הרצועות שמשמאל ל-168:

0.5+1.5+5=7%0.5+1.5+5=7\%

טעות נפוצה: לסכום את הרצועות שמימין ל-168 ולענות 93%93\% - זה אחוז הכוסות שמכילות יותר מ-168 מ"ל.

סעיף ג

תשובה:

600 כוסות

42 הכוסות החסרות הן 7%7\% מכל הכוסות (סעיף ב). נסמן ב-nn את מספר הכוסות:

0.07⋅n=42 ⇒ n=420.07=6000.07\cdot n=42\ \Rightarrow\ n=\frac{42}{0.07}=600

טעות נפוצה: לחלק באחוז המשלים, 420.93≈45\frac{42}{0.93}\approx45 - אבל 42 הכוסות הן החסרות, כלומר ה-7%7\%.

סעיף ד

תשובה:

162 מ"ל

ציון התקן: z=x−xˉSz=\frac{x-\bar x}{S}. מציבים ומבודדים את xx:

−2.25=x−1808 ⇒ x=180+(−2.25)⋅8=180−18=162-2.25=\frac{x-180}{8}\ \Rightarrow\ x=180+(-2.25)\cdot8=180-18=162

טעות נפוצה: להתעלם מהסימן של ציון התקן ולחשב 180+2.25⋅8=198180+2.25\cdot8=198 - אבל ציון תקן שלילי פירושו כמות קטנה מהממוצע.

שאלה 4 · מודל ריבועי: שקע במסלול אופניים

במסלול לאופני BMX חפרו בקרקע שקע. רוכבת נוסעת לאורך המסלול, נכנסת לשקע בנקודה AA ויוצאת ממנו בנקודה BB, כמתואר בסרטוט.

בין AA ל-BB המסלול הוא בצורת פרבולה שמשוואתה היא y=0.1x2−1.4x+3.3y=0.1x^2-1.4x+3.3.

ציר ה-xx מונח על פני הקרקע ומייצג את המרחק האופקי (במטרים) מדגל הזינוק OO (ראשית הצירים), וציר ה-yy מייצג את גובה המסלול (במטרים) ביחס לפני הקרקע.

OAB
א.

מצאו את אורך הקטע ABAB.

ב.

מצאו את שיעורי הנקודה הנמוכה ביותר במסלול.

ג.

מצאו בעבור אילו ערכים של xx נסעה הרוכבת במגמת ירידה.

ד.

מצאו בעבור אילו ערכים של xx עברה הרוכבת בנקודות ששיעור ה-yy שלהן הוא −1.2-1.2.

◂ פתרון מלא לשאלה 4

סעיף א

תשובה:

8 מטרים

AA ו-BB נמצאות על ציר ה-xx, ולכן מציבים y=0y=0:

0.1x2−1.4x+3.3=0/⋅10⇒x2−14x+33=00.1x^2-1.4x+3.3=0\quad /\cdot10\quad\Rightarrow\quad x^2-14x+33=0
x1,2=14±196−1322=14±82⇒x=3 או x=11x_{1,2}=\frac{14\pm\sqrt{196-132}}{2}=\frac{14\pm8}{2}\quad\Rightarrow\quad x=3\ \text{או}\ x=11

A(3,0)A(3,0), B(11,0)B(11,0), ולכן AB=11−3=8AB=11-3=8 מטרים.

טעות נפוצה: לשכוח לחלק ב-2a=22a=2 בנוסחת השורשים ולקבל x=14±8x=14\pm8, כלומר x=22x=22 או x=6x=6, ואז AB=16AB=16 מטרים.

סעיף ב

תשובה:

(7,−1.6)(7,-1.6)

הפרבולה פתוחה כלפי מעלה (a=0.1>0a=0.1>0), ולכן הנקודה הנמוכה ביותר היא הקדקוד:

x=−b2a=−−1.42⋅0.1=1.40.2=7x=-\frac{b}{2a}=-\frac{-1.4}{2\cdot0.1}=\frac{1.4}{0.2}=7
y=0.1⋅72−1.4⋅7+3.3=4.9−9.8+3.3=−1.6y=0.1\cdot7^2-1.4\cdot7+3.3=4.9-9.8+3.3=-1.6

הנקודה הנמוכה ביותר: (7,−1.6)(7,-1.6). (בדיקה: x=7x=7 באמצע בין x=3x=3 ל-x=11x=11.)

טעות נפוצה: לשכוח את המינוס בנוסחה ולקבל x=−7x=-7, ואז y=4.9+9.8+3.3=18y=4.9+9.8+3.3=18 - נקודה (−7,18)(-7,18) שאינה בשקע בכלל.

סעיף ג

תשובה:

3<x<73<x<7

עד הנקודה AA (x=3x=3) הרוכבת נוסעת על פני הקרקע, בגובה קבוע 0.

מ-AA הפרבולה (שפתוחה כלפי מעלה) יורדת עד הקדקוד ב-x=7x=7, ואחריו עולה עד BB.

לכן הרוכבת נסעה במגמת ירידה בתחום 3<x<73<x<7.

טעות נפוצה: לענות 0<x<70<x<7, כאילו המסלול הפרבולי מתחיל בדגל OO - אבל בין OO ל-AA הרוכבת על הקרקע ואינה יורדת.

סעיף ד

תשובה:

x=5x=5 ו-x=9x=9

מציבים y=−1.2y=-1.2:

0.1x2−1.4x+3.3=−1.2⇒0.1x2−1.4x+4.5=0/⋅10⇒x2−14x+45=00.1x^2-1.4x+3.3=-1.2\quad\Rightarrow\quad 0.1x^2-1.4x+4.5=0\quad /\cdot10\quad\Rightarrow\quad x^2-14x+45=0
x1,2=14±196−1802=14±42⇒x=5 או x=9x_{1,2}=\frac{14\pm\sqrt{196-180}}{2}=\frac{14\pm4}{2}\quad\Rightarrow\quad x=5\ \text{או}\ x=9

שני הערכים בין 3 ל-11, כלומר בתוך השקע: פעם בירידה ופעם בעלייה.

טעות נפוצה: להעביר אגף בלי להחליף סימן (0.1x2−1.4x+2.1=00.1x^2-1.4x+2.1=0), ואז x=7±28x=7\pm\sqrt{28}, כלומר x≈1.71x\approx1.71 או x≈12.29x\approx12.29 - נקודות מחוץ לשקע.

שאלה 5 · ראייה מרחבית: שלושה מבנים, השוואת מבטים והשלמת מבט מלפנים

בסרטוט שלפניכם מוצג מבנה I הבנוי מקוביות זהות.

כל קובייה במבנה מונחת על המשטח או על קובייה אחרת.

החץ בסרטוט מסמן את הכיוון של המבט מלפנים.

‫מבנה I‬מלפנים
א.

השלימו בתבנית שלפניכם את תרשים המספרים של מבנה I.

ב.

סרטטו את המבט מימין של מבנה I.

ג.

בסרטוט שלפניכם מוצגים שני מבנים II, III הבנויים מקוביות זהות. כל קובייה בכל מבנה מונחת על המשטח או על קובייה אחרת. החץ בכל סרטוט מסמן את הכיוון של המבט מלפנים.

‫מבנה II‬מלפנים
‫מבנה III‬מלפנים

ענו על התת-סעיפים (1)–(3) בנוגע למבנים I, II, III.

(1)

באיזה מן המבנים מספר הקוביות הוא הקטן ביותר? נמקו את תשובתכם.

(2)

באילו שני מבנים המבט מלמעלה זהה?

(3)

באילו שני מבנים המבט מימין זהה?

ד.

הוסיפו למבנה I את מספר הקוביות הקטן ביותר האפשרי כך שהמבט מלפנים של שלושת המבנים יהיה זהה.

(1)

כמה קוביות הוסיפו למבנה I?

(2)

סרטטו תרשים מספרים אפשרי של מבנה I לאחר ההוספה.

◂ פתרון מלא לשאלה 5

סעיף א

תשובה:

3 1 1 1 / 3 1 0 0 / 2 2 1 1 / 0 2 1 1

(השורה העליונה בתרשים היא השורה האחורית, והשורה התחתונה היא השורה הקדמית - הקרובה לחץ.)

3111312211211מבט מלמעלה

בתרשים מספרים כותבים בכל משבצת של המבט מלמעלה כמה קוביות עומדות בה. השורה התחתונה בתרשים היא השורה הקרובה לחץ (הקדמית).

השורה הקדמית, משמאל לימין: משבצת ריקה, עמודה של 2 ושתי קוביות בודדות - 0 2 1 10\ 2\ 1\ 1.

השורה השנייה מלפנים: שתי עמודות של 2 ושתי קוביות בודדות - 2 2 1 12\ 2\ 1\ 1.

השורה השלישית: עמודה של 3 משמאל, קובייה בודדת ושתי משבצות ריקות - 3 1 0 03\ 1\ 0\ 0.

השורה האחורית: עמודה של 3 משמאל ושלוש קוביות בודדות - 3 1 1 13\ 1\ 1\ 1.

(כל קובייה מונחת על המשטח או על קובייה אחרת, ולכן מתחת לכל קובייה עליונה שרואים יש קוביות עד המשטח.)

טעות נפוצה: לכתוב את השורה הקדמית בראש התרשים ולקבל 0 2 1 1 / 2 2 1 1 / 3 1 0 0 / 3 1 1 10\,2\,1\,1\ /\ 2\,2\,1\,1\ /\ 3\,1\,0\,0\ /\ 3\,1\,1\,1. בתרשים מספרים השורה הקרובה לחץ היא התחתונה, והתרשים ההפוך מתאר מבנה שהעמודות הגבוהות שלו בחזית.

סעיף ב

תשובה:

ארבע עמודות; משמאל לימין (מהשורה הקדמית לאחורית) בגבהים 2, 2, 3, 3

מבט מימין

במבט מימין רואים את השורות של המבנה: השורה הקדמית בצד שמאל של המבט והשורה האחורית בצד ימין. גובה כל עמודה במבט הוא הגובה הגדול ביותר בשורה המתאימה בתרשים המספרים:

קדמית: max⁡(0,2,1,1)=2,max⁡(2,2,1,1)=2,max⁡(3,1,0,0)=3,אחורית: max⁡(3,1,1,1)=3\text{קדמית: }\max(0,2,1,1)=2,\quad \max(2,2,1,1)=2,\quad \max(3,1,0,0)=3,\quad \text{אחורית: }\max(3,1,1,1)=3

המבט מימין: עמודות בגבהים 2, 2, 3, 3 משמאל לימין.

טעות נפוצה: לצייר את המבט מימין כתמונת ראי, עם השורה האחורית משמאל, ולקבל עמודות בגבהים 3, 3, 2, 2 משמאל לימין. זה המבט משמאל.

סעיף ג(1)

תשובה:

במבנה I (20 קוביות; במבנה II - 23, במבנה III - 28)

סופרים את הקוביות בעזרת תרשים מספרים של כל מבנה (מהשורה האחורית לקדמית):

מבנה I: 3 1 1 1 / 3 1 0 0 / 2 2 1 1 / 0 2 1 13\,1\,1\,1\ /\ 3\,1\,0\,0\ /\ 2\,2\,1\,1\ /\ 0\,2\,1\,1 - סך הכול 6+4+6+4=206+4+6+4=20.

מבנה II: 3 3 3 2 / 2 1 0 0 / 2 2 1 1 / 0 1 1 13\,3\,3\,2\ /\ 2\,1\,0\,0\ /\ 2\,2\,1\,1\ /\ 0\,1\,1\,1 - סך הכול 11+3+6+3=2311+3+6+3=23.

מבנה III: 3 3 3 2 / 3 2 2 0 / 1 1 1 2 / 2 1 1 13\,3\,3\,2\ /\ 3\,2\,2\,0\ /\ 1\,1\,1\,2\ /\ 2\,1\,1\,1 - סך הכול 11+7+5+5=2811+7+5+5=28.

מספר הקוביות הקטן ביותר - במבנה I.

טעות נפוצה: לספור רק את מה שרואים מהצד - לחבר את גובהי העמודות במבט מימין במקום לספור את כל הקוביות: ב-I 2+2+3+3=102+2+3+3=10, ב-II 1+2+2+3=81+2+2+3=8 וב-III 2+2+3+3=102+2+3+3=10, ולענות II. אבל המבט מסתיר את כל הקוביות שמאחורי העמודה הגבוהה בכל שורה; ב-II יש 23 קוביות וב-I רק 20.

סעיף ג(2)

תשובה:

במבנים I, II

המבט מלמעלה מראה אילו משבצות תפוסות (לא כמה קוביות יש בהן).

במבנים I ו-II המשבצות התפוסות זהות: השורה האחורית מלאה, בשורה השלישית מלפנים ריקות שתי המשבצות הימניות, השורה השנייה מלפנים מלאה, ובשורה הקדמית ריקה המשבצת השמאלית.

במבנה III השורה הקדמית מלאה, ובשורה השלישית מלפנים ריקה רק המשבצת הימנית, ולכן המבט שלו מלמעלה שונה.

טעות נפוצה: לחשוב שהמבט מלמעלה מראה גם את הגבהים, להשוות את תרשימי המספרים (שכולם שונים זה מזה), ולענות שאין שני מבנים עם מבט זהה מלמעלה.

סעיף ג(3)

תשובה:

במבנים I, III

במבט מימין גובה כל עמודה הוא הגובה המרבי בשורה המתאימה (מהקדמית לאחורית):

מבנה I: 2, 2, 3, 32,\ 2,\ 3,\ 3 (סעיף ב).

מבנה II: max⁡(0,1,1,1)=1\max(0,1,1,1)=1, max⁡(2,2,1,1)=2\max(2,2,1,1)=2, max⁡(2,1,0,0)=2\max(2,1,0,0)=2, max⁡(3,3,3,2)=3\max(3,3,3,2)=3 - כלומר 1, 2, 2, 31,\ 2,\ 2,\ 3.

מבנה III: max⁡(2,1,1,1)=2\max(2,1,1,1)=2, max⁡(1,1,1,2)=2\max(1,1,1,2)=2, max⁡(3,2,2,0)=3\max(3,2,2,0)=3, max⁡(3,3,3,2)=3\max(3,3,3,2)=3 - כלומר 2, 2, 3, 32,\ 2,\ 3,\ 3.

המבט מימין זהה במבנים I ו-III.

טעות נפוצה: לחשב את הגובה המרבי בכל עמודה (משמאל לימין) במקום בכל שורה - זה המבט מלפנים. II ו-III נותנים בו 3,3,3,23,3,3,2, ואז עונים II, III.

סעיף ד(1)

תשובה:

4 קוביות

המבט מלפנים: הגובה המרבי בכל עמודה (משמאל לימין).

מבנה II: 3,3,3,23,3,3,2; מבנה III: 3,3,3,23,3,3,2; מבנה I: max⁡(3,3,2,0)=3, max⁡(1,1,2,2)=2, max⁡(1,0,1,1)=1, max⁡(1,0,1,1)=1\max(3,3,2,0)=3,\ \max(1,1,2,2)=2,\ \max(1,0,1,1)=1,\ \max(1,0,1,1)=1.

במבנה I צריך להגביה את העמודה השנייה מ-2 ל-3, את העמודה השלישית מ-1 ל-3 ואת העמודה הרביעית מ-1 ל-2.

כדי שעמודה תגיע לגובה מסוים, ערימה אחת בה צריכה להגיע לגובה הזה. לכן הכי מעט קוביות - כשמגביהים בכל עמודה את הערימה הגבוהה שבה:

1+2+1=41+2+1=4

טעות נפוצה: לספור קובייה אחת לכל עמודה שצריך להגביה ולענות 3 קוביות. אבל העמודה השלישית צריכה לעלות בשתי קומות, מ-1 ל-3.

סעיף ד(2)

תשובה:

לדוגמה: 3 1 3 2 / 3 1 0 0 / 2 3 1 1 / 0 2 1 1

(השורה העליונה בתרשים היא השורה האחורית, והשורה התחתונה היא השורה הקדמית - הקרובה לחץ.)

3132312311211מבט מלמעלה

(את הקובייה של העמודה השנייה אפשר להניח על כל אחת משתי המשבצות הקדמיות שבה (בגובה 2), את שתי הקוביות של העמודה השלישית - יחד על כל משבצת בגובה 1 בה, ואת הקובייה של העמודה הרביעית - על כל משבצת בגובה 1 בה.)

בעמודה השנייה הערימות הגבוהות (2) הן בשתי השורות הקדמיות: מניחים קובייה על אחת מהן, למשל השנייה מלפנים (3).

בעמודה השלישית כל הערימות בגובה 1: מניחים 2 קוביות על אחת מהן, למשל האחורית (3).

בעמודה הרביעית מניחים קובייה על ערימה בגובה 1, למשל האחורית (2).

3 1 3 2 / 3 1 0 0 / 2 3 1 1 / 0 2 1 13\ 1\ 3\ 2\ /\ 3\ 1\ 0\ 0\ /\ 2\ 3\ 1\ 1\ /\ 0\ 2\ 1\ 1

בדיקה: הגבהים המרביים בעמודות הם 3,3,3,23,3,3,2, כמו במבנים II ו-III, ובמבנה 20+4=2420+4=24 קוביות.

טעות נפוצה: לחלק את שתי הקוביות של העמודה השלישית בין שתי משבצות (למשל האחורית והשנייה מלפנים, כל אחת מ-1 ל-2). אז הגובה המרבי בעמודה הוא 2, והמבט מלפנים יוצא 3,3,2,23,3,2,2 ולא 3,3,3,23,3,3,2.

שאלה 6 · גופים במרחב: כוסות נייר ובקבוק של מתקן מים

ליד מתקן מים במשרד יש ערימה של 24 כוסות נייר זהות בצורת חרוט (בלי בסיס, ראו סרטוט).

נתון כי האורך של רדיוס הבסיס של כל אחת מן הכוסות הוא 4 ס"מ, והגובה של כל אחת מהן הוא 7.5 ס"מ.

TOLRKMNP
א.

מצאו את האורך של הקו היוצר של כל אחת מן הכוסות.

ב.

מצאו את שטח המעטפת של 24 הכוסות סך הכול.

ג.

במתקן המים מותקן בקבוק מים בצורת גליל (ראו סרטוט).

נתון כי גובה הבקבוק גדול פי 5 מגובה הכוס, וכי הנפח שלו הוא 3,750π3{,}750\pi סמ"ק.

מצאו את האורך של רדיוס הבסיס של הבקבוק.

ד.

האם שטח המעטפת של הבקבוק גדול או קטן משטח המעטפת של 24 הכוסות סך הכול? נמקו את תשובתכם.

◂ פתרון מלא לשאלה 6

סעיף א

תשובה:

8.5 ס"מ

הגובה, הרדיוס והקו היוצר יוצרים משולש ישר זווית, והקו היוצר הוא היתר שלו. לפי משפט פיתגורס:

l=r2+h2=42+7.52=16+56.25=72.25=8.5l=\sqrt{r^2+h^2}=\sqrt{4^2+7.5^2}=\sqrt{16+56.25}=\sqrt{72.25}=8.5

טעות נפוצה: לחסר במקום לחבר, 7.52−42=40.25≈6.34\sqrt{7.5^2-4^2}=\sqrt{40.25}\approx6.34 - יוצא קצר מהגובה, אף שהקו היוצר הוא היתר ולכן הצלע הארוכה במשולש.

סעיף ב

תשובה:

816π816\pi סמ"ר (בערך 2,563.5 סמ"ר)

שטח המעטפת של חרוט: πrl\pi rl.

Sכוס=π⋅4⋅8.5=34πS_{\text{כוס}}=\pi\cdot4\cdot8.5=34\pi
24⋅34π=816π≈2563.524\cdot34\pi=816\pi\approx2563.5

טעות נפוצה: להציב את הגובה במקום הקו היוצר, 24⋅π⋅4⋅7.5=720π≈2261.924\cdot\pi\cdot4\cdot7.5=720\pi\approx2261.9 סמ"ר.

סעיף ג

תשובה:

10 ס"מ

גובה הבקבוק: 5⋅7.5=37.55\cdot7.5=37.5 ס"מ.

נפח גליל: V=πr2hV=\pi r^2h:

πr2⋅37.5=3750π⇒r2=375037.5=100⇒r=10\pi r^2\cdot37.5=3750\pi\quad\Rightarrow\quad r^2=\frac{3750}{37.5}=100\quad\Rightarrow\quad r=10

(r=−10r=-10 נפסל - אורך חיובי.)

טעות נפוצה: להציב את גובה הכוס (7.5) במקום גובה הבקבוק: r2=37507.5=500r^2=\frac{3750}{7.5}=500, r≈22.36r\approx22.36 ס"מ.

סעיף ד

תשובה:

קטן; שטח המעטפת של הבקבוק הוא 750π750\pi סמ"ר (בערך 2,356 סמ"ר), פחות מ-816π816\pi סמ"ר

שטח המעטפת של גליל: 2πrh2\pi rh, עם הרדיוס מסעיף ג והגובה של הבקבוק (37.5 ס"מ).

Sבקבוק=2π⋅10⋅37.5=750π≈2356S_{\text{בקבוק}}=2\pi\cdot10\cdot37.5=750\pi\approx2356

750π<816π750\pi<816\pi, ולכן שטח המעטפת של הבקבוק קטן משטח המעטפת של 24 הכוסות יחד.

טעות נפוצה: להוסיף לשטח המעטפת את שני הבסיסים של הגליל (כלומר לחשב שטח פנים): 750π+2⋅π⋅102=950π>816π750\pi+2\cdot\pi\cdot10^2=950\pi>816\pi - ולענות שהבקבוק גדול.

כל האתר במבט אחד

קיצורי דרך לכל הכלים, הבגרויות והקורסים

GuyAI הוא המורה הפרטי המתקדם בישראל, המבוסס על מודלי הבינה המלאכותית החזקים בעולם בשילוב הידע הפדגוגי של GOOL. המערכת מספקת פתרונות לכל המקצועות ולכל הרמות - מיסודי ועד אקדמיה, וממתמטיקה ועד היסטוריה.