דילוג לתוכן המרכזי

מתכונת במתמטיקה 372 - מתכונת 6 בדרך לבגרות

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

מבחן מתכונת במבנה של שאלון 372 (3 יח"ל), בדרך לבגרות: 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: שולחנות וכיסאות

נגרייה קטנה מייצרת בכל יום שולחנות וכיסאות. בגלל מספר העובדים אפשר לייצר בכל יום לכל היותר 12 פריטים בסך הכול. לפי הזמנות קבועות יש לייצר בכל יום לפחות 2 שולחנות ולפחות 3 כיסאות.

נסמן: xx - מספר השולחנות שמייצרים ביום, yy - מספר הכיסאות שמייצרים ביום.

א.

רשמו את מערכת האילוצים.

ב.

התחום המשורטט בציור מתקבל ממערכת האילוצים:

ABC

מצאו את השיעורים של קדקודי התחום AA, BB, CC.

ג.

הרווח מכל שולחן הוא 200 ₪, ומכל כיסא 50 ₪. רשמו את פונקציית הרווח היומי.

ד.

כמה שולחנות וכמה כיסאות צריך לייצר ביום כדי שהרווח יהיה מקסימלי? מהו הרווח המקסימלי?

◂ פתרון מלא לשאלה 1

סעיף א

תשובה:

x≥2x\ge2, y≥3y\ge3, x+y≤12x+y\le12

"לפחות 2 שולחנות": x≥2x\ge2. "לפחות 3 כיסאות": y≥3y\ge3. "לכל היותר 12 פריטים": x+y≤12x+y\le12.

טעות נפוצה: לתרגם "לפחות 2" ל-x≤2x\le2 - "לפחות" פירושו 2 או יותר.

סעיף ב

תשובה:

A(2,10)A(2,10), B(2,3)B(2,3), C(9,3)C(9,3)

BB - חיתוך x=2x=2 עם y=3y=3: B(2,3)B(2,3).

AA - חיתוך x=2x=2 עם x+y=12x+y=12: y=12−2=10y=12-2=10, A(2,10)A(2,10).

CC - חיתוך y=3y=3 עם x+y=12x+y=12: x=12−3=9x=12-3=9, C(9,3)C(9,3).

טעות נפוצה: להחליף את סדר השיעורים ב-CC ולכתוב (3,9)(3,9) - הנקודה נמצאת על הישר y=3y=3, ולכן שיעור ה-yy שלה הוא 3.

סעיף ג

תשובה:

R=200x+50yR=200x+50y (מחפשים מקסימום)

xx שולחנות מכניסים 200x200x ₪ ו-yy כיסאות 50y50y ₪:

R=200x+50yR=200x+50y

מחפשים רווח מקסימלי.

טעות נפוצה: להחליף בין המקדמים ולכתוב R=50x+200yR=50x+200y - הרווח מחושב לפי מה ש-xx סופר, כלומר שולחנות.

סעיף ד

תשובה:

9 שולחנות ו-3 כיסאות, רווח של 1,9501{,}950 ₪

מציבים את הקדקודים בפונקציית הרווח:

A(2,10)A(2,10): 400+500=900400+500=900

B(2,3)B(2,3): 400+150=550400+150=550

C(9,3)C(9,3): 1800+150=19501800+150=1950

הרווח המקסימלי, 1,9501{,}950 ₪, מתקבל ב-9 שולחנות ו-3 כיסאות.

טעות נפוצה: לבחור ב-A(2,10)A(2,10) כי "יש בו הכי הרבה פריטים" ולקבל 900 ₪ - גם ב-CC יש 12 פריטים, והשולחנות רווחיים פי 4.

שאלה 2 · משולש ישר זווית במערכת צירים: נקודת חיתוך ושטחים

במשולש ABCABC הקודקודים AA ו-CC מונחים על ציר ה-xx, כמתואר בסרטוט. הנקודה EE נמצאת על הצלע ABAB, והנקודה FF נמצאת על ציר ה-xx מתחת ל-EE (EFEF מקביל לציר ה-yy).

נתון: משוואת הישר ABAB היא y=x+4y=x+4. שיעור ה-yy של קודקוד BB הוא 12.

ABCEF
א.

מצאו את שיעורי הקודקודים AA ו-BB.

ב.

נתון: C(20,0)C(20,0).

הראו כי AB⊥BCAB\perp BC.

ג.

נתון: משוואת הישר ECEC היא y=−12x+10y=-\frac12x+10.

מצאו את שיעורי הנקודה EE.

ד.

חשבו את שטח המשולש EBCEBC. (היעזרו בסעיף ב.)

ה.

חשבו את שטח המרובע FEBCFEBC. (פרקו אותו לשני משולשים.)

◂ פתרון מלא לשאלה 2

סעיף א

תשובה:

A(−4,0)A(-4,0), B(8,12)B(8,12)

AA: מציבים y=0y=0: 0=x+40=x+4, x=−4x=-4, ולכן A(−4,0)A(-4,0).

BB: מציבים y=12y=12: 12=x+412=x+4, x=8x=8, ולכן B(8,12)B(8,12).

טעות נפוצה: להציב את 12 במקום xx ולקבל y=16y=16, כלומר B(12,16)B(12,16) - אבל שיעור ה-yy של BB הוא 12.

סעיף ב

תשובה:

mAB=1m_{AB}=1, mBC=−1m_{BC}=-1, ומכפלתם −1-1

mAB=1m_{AB}=1 (המקדם של xx).

mBC=0−1220−8=−1212=−1m_{BC}=\frac{0-12}{20-8}=\frac{-12}{12}=-1

1⋅(−1)=−11\cdot(-1)=-1, ולכן AB⊥BCAB\perp BC.

טעות נפוצה: להחסיר בסדר שונה במונה ובמכנה, 0−128−20=1\frac{0-12}{8-20}=1, ולהסיק שהצלעות מקבילות ולא מאונכות.

סעיף ג

תשובה:

E(4,8)E(4,8)

EE היא החיתוך של ABAB ו-ECEC:

x+4=−12x+10⇒32x=6⇒x=4x+4=-\frac12x+10\quad\Rightarrow\quad\frac32x=6\quad\Rightarrow\quad x=4

y=4+4=8y=4+4=8, ולכן E(4,8)E(4,8).

טעות נפוצה: לאבד את האיבר −12x-\frac12x שבאגף ימין ולפתור x+4=10x+4=10: מקבלים x=6x=6 ואת הנקודה (6,10)(6,10) - היא על ABAB, אבל לא על ECEC (שם y=7y=7).

סעיף ד

תשובה:

48

לפי סעיף ב, הזווית BB ישרה, ולכן EBEB ו-BCBC הם הניצבים:

EB=(8−4)2+(12−8)2=32,BC=122+122=288EB=\sqrt{(8-4)^2+(12-8)^2}=\sqrt{32},\qquad BC=\sqrt{12^2+12^2}=\sqrt{288}
SEBC=32⋅2882=92162=962=48S_{EBC}=\frac{\sqrt{32}\cdot\sqrt{288}}{2}=\frac{\sqrt{9216}}{2}=\frac{96}{2}=48

טעות נפוצה: לקחת את EC=320EC=\sqrt{320} כניצב ולקבל 32⋅3202≈50.6\frac{\sqrt{32}\cdot\sqrt{320}}{2}\approx50.6.

סעיף ה

תשובה:

112

F(4,0)F(4,0). במשולש EFCEFC הזווית FF ישרה: FC=20−4=16FC=20-4=16, EF=8EF=8:

SEFC=16⋅82=64,SFEBC=64+48=112S_{EFC}=\frac{16\cdot8}{2}=64,\qquad S_{FEBC}=64+48=112

טעות נפוצה: לחשב FC=20+4=24FC=20+4=24 ולקבל 96+48=14496+48=144.

שאלה 3 · התפלגות נורמלית: זמני ריצה

זמן הריצה של תלמידי שכבה י"ב למרחק 2 ק"מ מתפלג נורמלית עם ממוצע של 14 דקות וסטיית תקן של 2 דקות.

0.5%1.5%5%9%15%19%19%15%9%5%1.5%0.5%μ−3σμ−2σμ−σμμ+σμ+2σμ+3σ
א.

רשמו את זמני הריצה המתאימים לשנתות של גרף ההתפלגות הנורמלית, מ-xˉ−2.5S\bar x-2.5S ועד xˉ+2.5S\bar x+2.5S (השנתות הן בקפיצות של חצי סטיית תקן).

ב.

מהו אחוז התלמידים שזמן הריצה שלהם בין 12 ל-17 דקות?

ג.

מהו אחוז התלמידים שרצו את המרחק בפחות מ-11 דקות?

ד.

בשכבה 400 תלמידים.

על פי גרף ההתפלגות הנורמלית, כמה תלמידים רצו את המרחק בזמן שבין 12 ל-17 דקות?

ה.

המורה מזמין לאימון נוסף את 2% מהתלמידים שזמן הריצה שלהם הארוך ביותר. מהו זמן הריצה שמעליו תלמיד מוזמן לאימון?

◂ פתרון מלא לשאלה 3

סעיף א

תשובה:

9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19

חצי סטיית תקן הוא 0.5⋅2=10.5\cdot2=1 דקה, ולכן בין שתי שנתות סמוכות יש דקה אחת.

מתחילים בממוצע (14) ומוסיפים או מחסירים דקה בכל שנתה:

xˉ−2.5S=14−5=9,xˉ−2S=10,…,xˉ=14,…,xˉ+2.5S=14+5=19\bar x-2.5S=14-5=9,\quad \bar x-2S=10,\quad\dots,\quad \bar x=14,\quad\dots,\quad \bar x+2.5S=14+5=19

השנתות: 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19.

טעות נפוצה: לקפוץ בסטיית תקן שלמה (2 דקות) בין שנתות סמוכות ולקבל 4, 6, 8, ..., 24. השנתות בגרף הן של חצי סטיית תקן.

סעיף ב

תשובה:

77%

לפי השנתות מסעיף א: 12=xˉ−S12=\bar x-S ו-17=xˉ+1.5S17=\bar x+1.5S.

משמאל לממוצע (בין 12 ל-14): 15%+19%=34%15\%+19\%=34\%. מימין לממוצע (בין 14 ל-17): 19%+15%+9%=43%19\%+15\%+9\%=43\%.

34%+43%=77%34\%+43\%=77\%
0.5%1.5%5%9%15%19%19%15%9%5%1.5%0.5%μ−3σμ−2σμ−σμμ+σμ+2σμ+3σ

טעות נפוצה: לסכם רק את הרצועות שמימין לממוצע ולקבל 43%43\%. התחום מתחיל לפני הממוצע, ולכן צריך גם את 34%34\% שמשמאלו.

סעיף ג

תשובה:

7%

11=xˉ−1.5S11=\bar x-1.5S. מתחת לשנתה הזו יש שלוש רצועות:

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

טעות נפוצה: לכלול גם את הרצועה של 9%9\% (שנמצאת בין 11 ל-12) ולקבל 16%16\% - זה האחוז שרצו בפחות מ-12 דקות.

סעיף ד

תשובה:

308 תלמידים

לפי סעיף ב, 77% מהתלמידים רצו בין 12 ל-17 דקות:

0.77⋅400=3080.77\cdot400=308

טעות נפוצה: לחשב את המשלים, 0.23⋅400=920.23\cdot400=92 - אלה התלמידים שזמנם מחוץ לתחום.

סעיף ה

תשובה:

18 דקות

זמן ארוך = הזנב הימני. מצטברים מהזנב: 0.5%+1.5%=2%0.5\%+1.5\%=2\% - מעל השנתה xˉ+2S\bar x+2S.

x=14+2⋅2=18x=14+2\cdot2=18

תלמיד שרץ יותר מ-18 דקות מוזמן לאימון.

טעות נפוצה: לחפש בזנב השמאלי ולקבל 14−2⋅2=1014-2\cdot2=10 דקות. 2% הרצים המהירים ביותר הם אלה שרצו פחות מ-10 דקות, לא האיטיים ביותר.

שאלה 4 · מודל ריבועי: סילון מים

סילון מים יוצא מצינור הקבוע בקיר. הפונקציה y=−x2+4x+12y=-x^2+4x+12 מתארת את הגובה של הסילון מעל הקרקע במטרים (yy) כפונקציה של המרחק האופקי מהקיר במטרים (xx), כמתואר בסרטוט.

א.

באיזה גובה נמצא הצינור (הסילון ב-x=0x=0)?

ב.

מהו הגובה המקסימלי של הסילון, ובאיזה מרחק מהקיר הוא מתקבל?

ג.

באילו מרחקים מהקיר הסילון נמצא בגובה 15 מטרים?

ד.

באיזה מרחק מהקיר פוגע הסילון בקרקע?

◂ פתרון מלא לשאלה 4

סעיף א

תשובה:

12 מטרים

y(0)=−0+0+12=12y(0)=-0+0+12=12. הצינור בגובה 12 מטרים.

טעות נפוצה: לחשוב שב-x=0x=0 גם y=0y=0 (הסילון יוצא מהקרקע) ולענות 0.

סעיף ב

תשובה:

16 מטרים, במרחק 2 מטרים מהקיר

a=−1<0a=-1<0, ולכן לפרבולה יש מקסימום בקדקוד:

x=−b2a=−42⋅(−1)=2,y(2)=−4+8+12=16x=-\frac{b}{2a}=-\frac{4}{2\cdot(-1)}=2,\qquad y(2)=-4+8+12=16

טעות נפוצה: לחשב −22-2^2 כ-(−2)2=+4(-2)^2=+4 ולקבל y(2)=4+8+12=24y(2)=4+8+12=24 מטרים.

סעיף ג

תשובה:

1 מטר ו-3 מטרים

−x2+4x+12=15⇒x2−4x+3=0⇒(x−1)(x−3)=0-x^2+4x+12=15\quad\Rightarrow\quad x^2-4x+3=0\quad\Rightarrow\quad(x-1)(x-3)=0

x=1x=1 או x=3x=3 - סימטריות סביב הקדקוד x=2x=2.

טעות נפוצה: להעביר את 15 בלי להחליף סימן: x2−4x−27=0x^2-4x-27=0, ולקבל x=2+31≈7.57x=2+\sqrt{31}\approx7.57 (ופתרון שלילי).

סעיף ד

תשובה:

6 מטרים

על הקרקע y=0y=0:

−x2+4x+12=0⇒x2−4x−12=0⇒(x−6)(x+2)=0-x^2+4x+12=0\quad\Rightarrow\quad x^2-4x-12=0\quad\Rightarrow\quad(x-6)(x+2)=0

x=6x=6 או x=−2x=-2. מרחק מהקיר אינו שלילי (המודל מתאר רק את הצד שלפני הקיר), ולכן x=−2x=-2 נפסל.

הסילון פוגע בקרקע במרחק 6 מטרים מהקיר.

טעות נפוצה: להעביר אגפים עם סימן שגוי ולקבל x2−4x+12=0x^2-4x+12=0, שהדיסקרימיננטה שלה שלילית (16−48<016-48<0) - ולהסיק שהסילון אף פעם לא פוגע בקרקע.

שאלה 5 · ראייה מרחבית: מבנה קוביות והשלמה לקובייה

בסרטוט שלפניכם מבנה הבנוי מקוביות זהות. כל קובייה במבנה מונחת על המשטח או על קובייה אחרת.

החץ בסרטוט מסמן את הכיוון של המבט מלפנים.

מלפנים
א.

השלימו את תרשים המספרים של המבנה (תבנית של 3×3 משבצות).

ב.

כמה קוביות יש במבנה?

ג.

סרטטו את המבט מלפנים של המבנה.

ד.

כמה קוביות לכל הפחות צריך להוסיף למבנה כדי לקבל קובייה גדולה שמידותיה 3×3×33\times3\times3?

◂ פתרון מלא לשאלה 5

סעיף א

תשובה:

3 2 2 / 2 1 1 / 1 0 1

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

32221111מבט מלמעלה

בכל משבצת כותבים כמה קוביות עומדות בה (השורה התחתונה - הקדמית):

קדמית: 1 0 11\ 0\ 1; אמצעית: 2 1 12\ 1\ 1; אחורית: 3 2 23\ 2\ 2.

טעות נפוצה: לכתוב 1 בכל משבצת שרואים בה רק את הקובייה העליונה - למשל במשבצת האחורית השמאלית - אבל העמודה שם בגובה 3.

סעיף ב

תשובה:

13 קוביות

סכום המספרים בתרשים:

(3+2+2)+(2+1+1)+(1+0+1)=7+4+2=13(3+2+2)+(2+1+1)+(1+0+1)=7+4+2=13

טעות נפוצה: לספור רק את המשבצות התפוסות (8) ולענות 8 קוביות.

סעיף ג

תשובה:

שלוש עמודות; משמאל לימין בגבהים 3, 2, 2

מבט מלפנים

במבט מלפנים גובה כל עמודה הוא הגובה המרבי בעמודה של תרשים המספרים:

max⁡(3,2,1)=3,max⁡(2,1,0)=2,max⁡(2,1,1)=2\max(3,2,1)=3,\quad \max(2,1,0)=2,\quad \max(2,1,1)=2

טעות נפוצה: לצייר רק את השורה הקדמית, 1,0,11,0,1 - אבל מלפנים רואים גם את העמודות הגבוהות שמאחוריה.

סעיף ד

תשובה:

14 קוביות

בקובייה 3×3×33\times3\times3 יש 33=273^3=27 קוביות. במבנה יש 13 (סעיף ב), ולכן צריך להוסיף:

27−13=1427-13=14

טעות נפוצה: לענות 27 - מספר הקוביות בקובייה הגדולה - בלי להחסיר את 13 הקוביות שכבר נמצאות במבנה.

שאלה 6 · גופים במרחב: כובע מסיבה בצורת חרוט

כובע מסיבה עשוי מנייר בצורת מעטפת של חרוט ישר (בלי בסיס). רדיוס הבסיס של הכובע הוא 9 ס"מ וגובהו 12 ס"מ.

VOPL
א.

מצאו את האורך של הקו היוצר של הכובע.

ב.

כמה נייר דרוש להכנת כובע אחד?

ג.

בחנות יש גליל נייר ששטחו 2 מ"ר. כמה כובעים לכל היותר אפשר להכין ממנו (בלי להתחשב בפחת)?

ד.

הופכים את הכובע וממלאים אותו בסוכריות. הסוכריות נמכרות בקופסה מלאה בצורת פירמידה ישרה שבסיסה ריבוע, שאורך צלע הבסיס שלה 15 ס"מ וגובהה 14 ס"מ.

האם כל הסוכריות שבקופסה ייכנסו לכובע? נמקו.

◂ פתרון מלא לשאלה 6

סעיף א

תשובה:

15 ס"מ

הרדיוס, הגובה והקו היוצר יוצרים משולש ישר זווית, והקו היוצר הוא היתר:

l=92+122=81+144=225=15l=\sqrt{9^2+12^2}=\sqrt{81+144}=\sqrt{225}=15

טעות נפוצה: לחשב 122−92=63≈7.94\sqrt{12^2-9^2}=\sqrt{63}\approx7.94 - קצר מהגובה, ולכן לא ייתכן.

סעיף ב

תשובה:

135π≈424.1135\pi\approx424.1 סמ"ר

הכובע הוא מעטפת החרוט בלבד, ולכן הנייר הדרוש הוא שטח המעטפת:

S=πrl=π⋅9⋅15=135π≈424.1S=\pi rl=\pi\cdot9\cdot15=135\pi\approx424.1

טעות נפוצה: להוסיף את שטח הבסיס (81π81\pi) ולקבל 216π≈678.6216\pi\approx678.6 סמ"ר. לכובע אין בסיס.

סעיף ג

תשובה:

47 כובעים

ממירים מ"ר לסמ"ר: מטר אחד הוא 100 ס"מ, ולכן מ"ר אחד הוא 100⋅100=10,000100\cdot100=10{,}000 סמ"ר. 2 מ"ר הם 20,00020{,}000 סמ"ר.

20,000424.1≈47.2\frac{20{,}000}{424.1}\approx47.2

אפשר להכין 47 כובעים שלמים (לכובע ה-48 לא נשאר מספיק נייר).

טעות נפוצה: להמיר 1 מ"ר ל-1,000 סמ"ר (כמו ליטר וסמ"ק), לקבל 2,000 סמ"ר ו-2000424.1≈4.7\frac{2000}{424.1}\approx4.7, כלומר 4 כובעים בלבד.

סעיף ד

תשובה:

לא: נפח הקופסה 1,050 סמ"ק, ונפח הכובע 324π≈1,017.9324\pi\approx1{,}017.9 סמ"ק

נפח הכובע (חרוט):

V=π⋅92⋅123=324π≈1017.9V=\frac{\pi\cdot9^2\cdot12}{3}=324\pi\approx1017.9

נפח הקופסה (פירמידה):

V=152⋅143=31503=1050V=\frac{15^2\cdot14}{3}=\frac{3150}{3}=1050

1050>1017.91050>1017.9, ולכן לא כל הסוכריות ייכנסו לכובע.

טעות נפוצה: לשכוח את השליש רק בנפח החרוט (972π≈3053.6972\pi\approx3053.6) ולענות שהסוכריות ייכנסו בקלות.

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.