מתכונת במתמטיקה 372 - מתכונת 6 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: עוגות במאפייה
מאפייה אופה בכל יום עוגות משני סוגים – עוגות שמרים ועוגות גבינה.
נסמן ב- את מספר עוגות השמרים וב- את מספר עוגות הגבינה שהמאפייה אופה ביום אחד.
לפניכם מערכת האילוצים של אפיית העוגות במאפייה ביום אחד:
סרטטו את התחום האפשרי המתקבל ממערכת האילוצים הנתונה.
הרווח של המאפייה ממכירה של עוגת שמרים אחת הוא 40 שקלים, והרווח ממכירה של עוגת גבינה אחת הוא 30 שקלים.
כתבו את פונקציית המטרה של רווח המאפייה ממכירת העוגות.
כמה עוגות מכל סוג צריך למכור ביום אחד כדי שהרווח יהיה מקסימלי?
בעל המאפייה החליט לשנות את מחירי העוגות.
בעקבות זאת הרווח ממכירה של עוגת שמרים אחת גדל ב-, והרווח ממכירה של עוגת גבינה אחת קטן ב-.
מצאו את הרווח ממכירה של עוגת שמרים אחת ואת הרווח ממכירה של עוגת גבינה אחת לאחר השינוי במחירים.
מצאו בכמה גדל הרווח המקסימלי של המאפייה ביום אחד לאחר השינוי במחירים.
◂ פתרון מלא לשאלה 1
סעיף א
התחום האפשרי הוא המרובע שקדקודיו , , ,
ו-: הרביע הראשון.
הישר : מציבים ומקבלים , כלומר ; מציבים ומקבלים .
הישר : חותך את הצירים ב- וב-.
בדיקה בנקודה : ו- - נכון, ולכן התחום של כל אילוץ הוא בצד של הראשית.
נקודת החיתוך של שני הישרים:
קדקודי התחום: , , , .
טעות נפוצה: להחליף בין נקודות החיתוך של עם הצירים ולסמן ו- (זה הישר ). מקבלים תחום אחר, שקדקודיו , , , .
סעיף ב(1)
עוגות שמרים מכניסות שקלים, ו- עוגות גבינה מכניסות שקלים:
מחפשים את הערך המקסימלי שלה.
טעות נפוצה: להחליף בין המקדמים ולכתוב - אבל הוא מספר עוגות השמרים, והרווח מכל אחת מהן הוא 40 שקלים.
סעיף ב(2)
13 עוגות שמרים ו-12 עוגות גבינה (רווח של 880 שקלים)
הערך המקסימלי מתקבל באחד מקדקודי התחום:
:
:
:
הרווח המקסימלי, 880 שקלים, מתקבל ב-: 13 עוגות שמרים ו-12 עוגות גבינה.
טעות נפוצה: לבדוק רק את הקדקודים שעל הצירים ולבחור ב- עם רווח 750 - כלומר 25 עוגות גבינה בלבד. נקודת החיתוך של הישרים נותנת רווח גדול יותר.
סעיף ג(1)
עוגת שמרים: 46 שקלים; עוגת גבינה: 27 שקלים
גדל ב- פירושו מהרווח, וקטן ב- פירושו מהרווח:
טעות נפוצה: להוסיף ולהפחית את האחוזים כאילו הם שקלים - ו-.
סעיף ג(2)
ב-42 שקלים (מ-880 ל-922 שקלים)
פונקציית המטרה החדשה: . מציבים שוב בכל הקדקודים:
:
:
:
הרווח המקסימלי החדש הוא 922 שקלים.
הרווח המקסימלי גדל ב-42 שקלים.
טעות נפוצה: לענות 922 - זה הרווח המקסימלי החדש, ולא השינוי בו. מחסרים ממנו את הרווח המקסימלי הקודם, 880.
שאלה 2 · תכנון ליניארי: שרשראות עם חרוזים ובלי חרוזים
בבית מלאכה לתכשיטים מכינים שני סוגי שרשראות: שרשרת עם חרוזים ושרשרת בלי חרוזים.
לכל שרשרת עם חרוזים דרושים 50 ס"מ חוט כסף ו-12 חרוזים.
לכל שרשרת בלי חרוזים דרושים 75 ס"מ חוט כסף.
הטבלה שלפניכם מציגה את הרווח של בית המלאכה מכל שרשרת שנמכרה.
השלימו את הנתונים החסרים בטבלה על פי הנתונים שבשאלה.
ביום מסוים היו בבית המלאכה 30 מטר חוט כסף לכל היותר ו-360 חרוזים לכל היותר.
אם מכינים רק שרשראות בלי חרוזים, כמה שרשראות לכל היותר אפשר להכין ביום זה?
סמנו ב-x את מספר השרשראות עם חרוזים, וסמנו ב-y את מספר השרשראות בלי חרוזים.
רשמו את מערכת האילוצים של הבעיה.
סרטטו את התחום האפשרי של הבעיה.
רשמו את פונקציית המטרה של הבעיה.
מהו הרווח המקסימלי האפשרי ביום זה ממכירת כל השרשראות?
◂ פתרון מלא לשאלה 2
סעיף א
שרשרת עם חרוזים: 50 ס"מ חוט, 12 חרוזים; שרשרת בלי חרוזים: 75 ס"מ חוט
לכל שורה רושמים את מה שדרוש לשרשרת אחת:
שרשרת עם חרוזים - 50 ס"מ חוט ו-12 חרוזים.
שרשרת בלי חרוזים - 75 ס"מ חוט (חרוזים: 0, כבר רשום).
טעות נפוצה: להחליף בין העמודות בשורה של השרשרת עם החרוזים ולרשום 12 בעמודת החוט ו-50 בעמודת החרוזים - ואז אילוץ החוט ייבנה עם המקדם 12 במקום 50.
סעיף ב
40 שרשראות
לשרשרת בלי חרוזים לא דרושים חרוזים, ולכן רק החוט מגביל.
ממירים ליחידה אחת: 30 מטר ס"מ.
טעות נפוצה: לחלק ב-50 (החוט של שרשרת עם חרוזים) ולקבל 60 שרשראות.
סעיף ג
, (כלומר ), ,
אילוץ החוט (בס"מ):
אילוץ החרוזים - רק השרשראות עם החרוזים צורכות חרוזים:
ומספר השרשראות אינו שלילי: , .
טעות נפוצה: לא להמיר מטרים לס"מ ולכתוב .
סעיף ד
המרובע שקדקודיו , , ,
הישר חותך את הצירים ב- וב-. בבדיקה ב-: - התחום מתחת לישר.
- התחום משמאל לישר .
חיתוך עם ישר החוט: , .
טעות נפוצה: לסמן את התחום מימין ל- ולקבל משולש שקדקודיו , , .
סעיף ה
, ומחפשים לה מקסימום
מהטבלה: 14 שקלים לשרשרת עם חרוזים ו-8 שקלים לשרשרת בלי חרוזים.
מחפשים רווח מקסימלי.
טעות נפוצה: להחליף את המקדמים ולכתוב .
סעיף ו
580 שקלים (30 שרשראות עם חרוזים ו-20 בלי חרוזים)
מציבים את הקדקודים:
:
:
:
:
הרווח המקסימלי: 580 שקלים.
טעות נפוצה: לבחור בקדקוד שבו מכינים הכי הרבה שרשראות, , ולענות 320 שקלים.
שאלה 3 · תכנון ליניארי: ערכות ציוד משרדי
בחנות לציוד משרדי מכינים ערכות משני סוגים: ערכה א' וערכה ב'.
הרכב הערכות מתואר בטבלה הבאה:
לצורך הכנת הערכות החנות קונה ציוד מספק. לפי ההסכם עם הספק, החנות חייבת לרכוש לפחות 40 טושים ולכל היותר 60 מחברות.
סמנו ב- את מספר הערכות מסוג א' וב- את מספר הערכות מסוג ב'.
רשמו את מערכת האילוצים של הבעיה.
סרטטו את התחום האפשרי של הבעיה.
החנות מוכרת כל ערכה מסוג א' במחיר של 25 שקלים וכל ערכה מסוג ב' במחיר של 40 שקלים.
רשמו את פונקציית המטרה.
כמה ערכות מכל סוג על החנות למכור כדי שההכנסה שלה ממכירת הערכות תהיה מקסימלית?
בית ספר הזמין 10 ערכות מסוג א' ו-6 ערכות מסוג ב'.
האם החנות יכולה לספק הזמנה זו? אם כן, מה תהיה ההכנסה של החנות מהזמנה זו? אם לא, הסבירו מדוע.
◂ פתרון מלא לשאלה 3
סעיף א
, , ,
טושים: , "לפחות 40":
מחברות: , "לכל היותר 60":
ובנוסף , .
טעות נפוצה: לקרוא את הטבלה לפי שורות ולכתוב , .
סעיף ב
משולש שקודקודיו , ,
: נקודות החיתוך ו-. : ו-.
בדיקה בראשית: לא נכון - התחום של הראשון בצד הרחוק מהראשית; נכון - התחום של השני בצד של הראשית.
קודקוד החיתוך:
על ציר ה- אין נקודות אפשריות ( דורש , ו- דורש ). התחום הוא המשולש , , .
טעות נפוצה: לצבוע את הצד של הראשית גם עבור , ולקבל את המרובע , , , .
סעיף ג
(מקסימום)
טעות נפוצה: להחליף בין המחירים ולכתוב .
סעיף ד
4 ערכות מסוג א' ו-12 ערכות מסוג ב' (הכנסה של 580 שקלים)
מציבים את הקודקודים:
המקסימום, 580 שקלים, ב-4 ערכות מסוג א' ו-12 ערכות מסוג ב'.
טעות נפוצה: לבחור את הקודקוד כי בו מוכרים הכי הרבה ערכות, ולקבל 500 שקלים. ההכנסה תלויה גם במחיר של כל ערכה.
סעיף ה
כן; ההכנסה 490 שקלים
מציבים , :
טושים: - מתקיים. מחברות: - מתקיים.
הנקודה בתחום האפשרי, ולכן אפשר לספק את ההזמנה. ההכנסה:
טעות נפוצה: להציב את המחירים הפוך, שקלים.
שאלה 4 · מודל ריבועי: זריקת כדור
מיכל זורקת כדור כלפי מעלה.
הפונקציה הריבועית מתארת במטרים את הגובה של הכדור מעל הקרקע (ציר ה-) כפונקציה של הזמן בשניות (ציר ה-), כמתואר בסרטוט שלפניכם.
מצאו את גובה הכדור מעל הקרקע ברגע הזריקה.
כעבור כמה שניות מרגע הזריקה היה הכדור בגובה מקסימלי? מהו גובה זה?
כעבור כמה שניות מרגע הזריקה היה גובה הכדור 9 מטרים? מצאו את שתי האפשרויות.
האם כעבור 2.8 שניות מרגע הזריקה כבר הגיע הכדור לקרקע או שעדיין היה באוויר? נמקו את תשובתכם.
◂ פתרון מלא לשאלה 4
סעיף א
1 מטר
רגע הזריקה: . .
הכדור נזרק מגובה של מטר אחד.
טעות נפוצה: לענות 14 - המקדם של - כאילו הוא הגובה ההתחלתי. הגובה ההתחלתי הוא האיבר החופשי, הערך של הפונקציה ב-.
סעיף ב
כעבור 1.4 שניות; 10.8 מטרים
טעות נפוצה: לחשב כ- ולקבל מטרים.
סעיף ג
כעבור 0.8 שניות וכעבור 2 שניות
(בעלייה) או (בירידה).
טעות נפוצה: להעביר את 9 בלי להחליף סימן: , ולקבל (ופתרון שלילי).
סעיף ד
עדיין באוויר: (הכדור נוחת כעבור כ-2.87 שניות)
הגובה חיובי - הכדור עדיין באוויר, בגובה מטר אחד (הגובה שממנו נזרק).
בדיקה דרך רגע הנחיתה: .
טעות נפוצה: להניח שהכדור נוחת בזמן כפול מזמן הגובה המקסימלי () ולענות שהוא בדיוק הגיע לקרקע. בזמן הכדור חוזר לגובה שממנו נזרק, ולא לקרקע.
שאלה 5 · גופים במרחב: עוגת גבינה בתבנית תיבה, קוביות וקישוטי חרוט
רון אפה עוגת גבינה בתבנית בצורת תיבה (ראו סרטוט).
נתון כי האורכים של צלעות הבסיס של התבנית הם 28 ס"מ ו-21 ס"מ, וגובה התבנית הוא 7 ס"מ.
מצאו את נפח התבנית.
רון הוציא את העוגה מן התבנית וחתך אותה לקוביות זהות. נתון כי אורך הצלע של כל קובייה 7 ס"מ. לאחר שחתך את העוגה, ציפה רון בסירופ פירות את הפאה העליונה ואת ארבע הפאות הצדדיות של כל אחת מן הקוביות.
לכמה קוביות חתך רון את העוגה?
מצאו את השטח הכולל שרון ציפה בסירופ.
רון הכין מקצפת קישוטים בצורת חרוט, והניח קישוט אחד על כל אחת מן הקוביות. נתון כי היקף הבסיס של כל חרוט הוא ס"מ והגובה שלו 3 ס"מ.
מצאו את אורך הרדיוס של בסיס החרוט.
מצאו את הנפח של הקצפת הדרוש להכנת כל החרוטים.
◂ פתרון מלא לשאלה 5
סעיף א
4,116 סמ"ק
נפח התבנית 4,116 סמ"ק.
טעות נפוצה: לחשב רק את שטח הבסיס, .
סעיף ב(1)
12 קוביות
לאורך: , לרוחב: , לגובה: .
דרך אחרת: .
טעות נפוצה: לחלק את הנפח בשטח פאה, , ולקבל 84 קוביות.
סעיף ב(2)
2,940 סמ"ר
5 פאות לכל קובייה, כל פאה סמ"ר:
טעות נפוצה: לכלול גם את הפאה התחתונה (6 פאות) ולקבל 3,528 סמ"ר.
סעיף ג(1)
2.5 ס"מ
טעות נפוצה: לכתוב ולקבל ס"מ.
סעיף ג(2)
סמ"ק
ל-12 חרוטים:
טעות נפוצה: לשכוח לחלק ב-3 ולקבל סמ"ק.
שאלה 6 · גופים במרחב: פרלינים בצורת פירמידה וחרוט
במפעל שוקולד מייצרים שני סוגים של פרלינים משוקולד מלא: פרלין מסוג א', שצורתו פירמידה ישרה שבסיסה ריבוע, ופרלין מסוג ב', שצורתו חרוט ישר.
נתון כי אורך צלע הבסיס של פרלין מסוג א' הוא 5 ס"מ וגובה הפרלין הוא 9 ס"מ.
מצאו את נפח השוקולד בפרלין מסוג א'.
נתון כי האורך של רדיוס הבסיס של פרלין מסוג ב' הוא 3 ס"מ, וגובה הפרלין הוא 8 ס"מ. ככל שנפח הפרלין גדול יותר – יש בו יותר שוקולד.
קבעו באיזה פרלין יש יותר שוקולד – בפרלין מסוג א' או בפרלין מסוג ב'. נמקו את קביעתכם.
מצאו את האורך של הקו היוצר של פרלין מסוג ב'.
מצאו את שטח המעטפת של פרלין מסוג ב'.
ביום מסוים התקבלה במפעל הזמנה ל-400 פרלינים מסוג א' ו-500 פרלינים מסוג ב'.
האם 70,000 סמ"ק שוקולד יספיקו להזמנה זו? נמקו את תשובתכם.
◂ פתרון מלא לשאלה 6
סעיף א
75 סמ"ק
טעות נפוצה: לשכוח את השליש ולענות 225 סמ"ק.
סעיף ב
בפרלין מסוג ב': נפחו סמ"ק, יותר מ-75 סמ"ק
: בפרלין מסוג ב' יש מעט יותר שוקולד.
טעות נפוצה: לשכוח את הריבוע של הרדיוס () ולקבוע שבפרלין מסוג א' יש יותר שוקולד.
סעיף ג(1)
ס"מ
טעות נפוצה: לחשב - קצר מהגובה, ולכן לא ייתכן שזה היתר.
סעיף ג(2)
סמ"ר
טעות נפוצה: להוסיף את שטח הבסיס () ולענות - זה שטח הפנים של החרוט, לא המעטפת.
סעיף ד
כן: נדרשים כ-67,699 סמ"ק, פחות מ-70,000
, ולכן השוקולד יספיק.
טעות נפוצה: לחשב את נפח החרוט בלי השליש (כמו גליל, ) ולקבל , כלומר "לא יספיק".