דילוג לתוכן המרכזי

מתכונת במתמטיקה 372 - מתכונת 7 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: חולצות ומכנסיים

מפעל קטן מייצר חולצות ומכנסיים, ואורז אותם בקרטונים.

לייצור קרטון חולצות נדרשות 2 שעות גזירה ושעה אחת של תפירה.

לייצור קרטון מכנסיים נדרשות שעה אחת של גזירה ו-3 שעות תפירה.

בשבוע עומדות לרשות המפעל 10 שעות גזירה לכל היותר ו-15 שעות תפירה לכל היותר.

הרווח הוא 300 שקל לכל קרטון חולצות ו-200 שקל לכל קרטון מכנסיים.

נסמן ב-xx את מספר קרטוני החולצות, וב-yy את מספר קרטוני המכנסיים שמייצרים בשבוע.

א.

הראו שהאילוץ של שעות הגזירה הוא 2x+y≤102x+y\le10, ורשמו את שאר האילוצים של הבעיה.

ב.

האם המפעל יכול לייצר בשבוע 4 קרטוני חולצות ו-3 קרטוני מכנסיים? נמקו.

ג.

רשמו את פונקציית הרווח השבועי של המפעל.

ד.

קודקודי התחום האפשרי הם (0,0)(0,0), (0,5)(0,5), (3,4)(3,4), (5,0)(5,0).

כמה קרטונים מכל סוג צריך לייצר בשבוע כדי שהרווח יהיה מקסימלי? מהו הרווח המקסימלי?

◂ פתרון מלא לשאלה 1

סעיף א

תשובה:

2x+y≤102x+y\le10, x+3y≤15x+3y\le15, x≥0x\ge0, y≥0y\ge0

גזירה: xx קרטוני חולצות צורכים 2x2x שעות, ו-yy קרטוני מכנסיים צורכים yy שעות; יחד לכל היותר 10:

2x+y≤102x+y\le10

תפירה: xx שעות לחולצות ו-3y3y שעות למכנסיים:

x+3y≤15x+3y\le15

ובנוסף x≥0x\ge0, y≥0y\ge0.

טעות נפוצה: להחליף את המקדמים בתפירה ולכתוב 3x+y≤153x+y\le15 - שלוש שעות התפירה הן של המכנסיים, כלומר של yy.

סעיף ב

תשובה:

לא: שעות הגזירה יהיו 11, יותר מ-10

מציבים x=4x=4, y=3y=3 בכל האילוצים:

גזירה: 2⋅4+3=11>102\cdot4+3=11>10 - האילוץ לא מתקיים.

תפירה: 4+3⋅3=13≤154+3\cdot3=13\le15 - מתקיים.

מספיק שאילוץ אחד לא מתקיים כדי שהייצור לא יהיה אפשרי: אין מספיק שעות גזירה.

טעות נפוצה: לבדוק רק את אילוץ התפירה (13≤1513\le15) ולענות "כן". צריך לבדוק את כל האילוצים.

סעיף ג

תשובה:

P=300x+200yP=300x+200y

כל קרטון חולצות מכניס 300 שקל, ויש xx קרטונים: 300x300x. כל קרטון מכנסיים מכניס 200 שקל: 200y200y.

P=300x+200yP=300x+200y

טעות נפוצה: להחליף בין המקדמים ולכתוב P=200x+300yP=200x+300y - הרווח של 300 שקל הוא של קרטון חולצות, שמספרם xx.

סעיף ד

תשובה:

3 קרטוני חולצות ו-4 קרטוני מכנסיים; רווח של 1700 שקל

מציבים כל קודקוד בפונקציית הרווח:

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

(0,5)(0,5): P=200⋅5=1000P=200\cdot5=1000

(3,4)(3,4): P=300⋅3+200⋅4=900+800=1700P=300\cdot3+200\cdot4=900+800=1700

(5,0)(5,0): P=300⋅5=1500P=300\cdot5=1500

המקסימום מתקבל ב-(3,4)(3,4): 3 קרטוני חולצות ו-4 קרטוני מכנסיים, ורווח של 1700 שקל.

טעות נפוצה: לבחור את (5,0)(5,0) כי חולצות רווחיות יותר לקרטון, ולקבל רווח של 1500 שקל בלבד.

שאלה 2 · גאומטריה אנליטית: צלעות של טרפז ישר זווית

ABCDABCD הוא טרפז ישר זווית (AD∥BCAD\parallel BC, ∢ABC=90∘\sphericalangle ABC=90^\circ, ראו סרטוט).

נתון: A(0,8)A(0,8), B(4,−4)B(4,-4).

ABCD
א.

מצאו את שיפוע הצלע ABAB.

ב.

הצלע BCBC מאונכת לצלע ABAB. מצאו את משוואת הצלע BCBC.

ג.

הקודקוד CC נמצא על ציר ה-xx. מצאו את שיעורי הקודקוד CC.

ד.

מצאו את משוואת הישר ADAD.

ה.

שיעור ה-xx של הקודקוד DD הוא 15. מצאו את שיעורי DD ואת שטח המשולש OCDOCD (OO - ראשית הצירים).

◂ פתרון מלא לשאלה 2

סעיף א

תשובה:

mAB=−3m_{AB}=-3

mAB=yB−yAxB−xA=−4−84−0=−124=−3m_{AB}=\frac{y_B-y_A}{x_B-x_A}=\frac{-4-8}{4-0}=\frac{-12}{4}=-3

טעות נפוצה: לחלק את הפרש ה-xx בהפרש ה-yy: 4−12=−13\frac{4}{-12}=-\frac13.

סעיף ב

תשובה:

y=13x−163y=\frac13x-\frac{16}{3}

מכפלת השיפועים של ישרים מאונכים היא −1-1: mBC=−1−3=13m_{BC}=-\frac{1}{-3}=\frac13.

הישר עובר ב-B(4,−4)B(4,-4):

y+4=13(x−4)⇒y=13x−43−4=13x−163y+4=\frac13(x-4)\quad\Rightarrow\quad y=\frac13x-\frac43-4=\frac13x-\frac{16}{3}

טעות נפוצה: להפוך את השיפוע בלי להחליף סימן, m=−13m=-\frac13, ולקבל y=−13x−83y=-\frac13x-\frac83.

סעיף ג

תשובה:

C(16,0)C(16,0)

מציבים y=0y=0: 0=13x−1630=\frac13x-\frac{16}{3}, כלומר x=16x=16. C(16,0)C(16,0).

טעות נפוצה: להציב x=0x=0 ולקבל (0,−163)\left(0,-\frac{16}{3}\right) - החיתוך עם ציר ה-yy.

סעיף ד

תשובה:

y=13x+8y=\frac13x+8

AD∥BCAD\parallel BC, ולכן mAD=13m_{AD}=\frac13. הישר עובר ב-A(0,8)A(0,8), שעל ציר ה-yy, ולכן החיתוך עם ציר ה-yy הוא 8:

y=13x+8y=\frac13x+8

טעות נפוצה: להחליף בין שיעורי AA בנוסחה ולכתוב y−0=13(x−8)y-0=\frac13(x-8), כלומר y=13x−83y=\frac13x-\frac83 - ישר שאינו עובר ב-AA.

סעיף ה

תשובה:

D(15,13)D(15,13); SOCD=104S_{OCD}=104

DD על הישר ADAD: y=13⋅15+8=13y=\frac13\cdot15+8=13, כלומר D(15,13)D(15,13).

במשולש OCDOCD הצלע OCOC על ציר ה-xx ואורכה 16; הגובה אליה הוא yD=13y_D=13:

SOCD=16⋅132=104S_{OCD}=\frac{16\cdot13}{2}=104

טעות נפוצה: לשכוח לחלק ב-2 ולקבל 208 - זה שטח של מלבן.

שאלה 3 · התפלגות נורמלית: גובה שתילים

גובהי השתילים במשתלה מתפלגים נורמלית. הגובה הממוצע הוא 40 ס"מ, וסטיית התקן היא 6 ס"מ.

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

(בגרף: μ\mu הוא הממוצע xˉ\bar x ו-σ\sigma היא סטיית התקן SS; השנתות שבין השנתות המסומנות הן חצאי סטיית תקן.)

א.

רשמו את הגובה המתאים לכל אחת מהשנתות xˉ−S\bar x-S, xˉ−S2\bar x-\frac{S}{2}, xˉ+S2\bar x+\frac{S}{2}, xˉ+S\bar x+S, xˉ+1.5S\bar x+1.5S, xˉ+2S\bar x+2S בגרף.

ב.

כמה אחוזים מהשתילים גבוהים מ-49 ס"מ?

ג.

במשתלה יש 600 שתילים. כמה שתילים גובהם בין 34 ס"מ ל-46 ס"מ?

ד.

בוחרים באקראי שתיל. מהי ההסתברות שגובהו נמוך מ-28 ס"מ?

◂ פתרון מלא לשאלה 3

סעיף א

תשובה:

xˉ−S=34\bar x-S=34, xˉ−S2=37\bar x-\frac S2=37, xˉ+S2=43\bar x+\frac S2=43, xˉ+S=46\bar x+S=46, xˉ+1.5S=49\bar x+1.5S=49, xˉ+2S=52\bar x+2S=52

חצי סטיית תקן היא 62=3\frac62=3 ס"מ, ולכן כל שנתה רחוקה 3 ס"מ מהשכנה שלה.

xˉ−S=40−6=34\bar x-S=40-6=34, xˉ−S2=40−3=37\bar x-\frac S2=40-3=37, xˉ+S2=43\bar x+\frac S2=43, xˉ+S=46\bar x+S=46, xˉ+1.5S=40+9=49\bar x+1.5S=40+9=49, xˉ+2S=40+12=52\bar x+2S=40+12=52.

טעות נפוצה: להוסיף סטיית תקן שלמה בכל שנתה (כאילו כל שנתה היא SS), ולכתוב 4646 מתחת ל-xˉ+S2\bar x+\frac S2 ו-5252 מתחת ל-xˉ+S\bar x+S.

סעיף ב

תשובה:

7%7\%

לפי סעיף א, 49 נמצא בשנתה xˉ+1.5S\bar x+1.5S. מעליה שלוש רצועות:

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

טעות נפוצה: לקחת רק את הרצועה הסמוכה (5%5\%) ולשכוח את שתי הרצועות הקיצוניות, ולענות 5%5\%.

סעיף ג

תשובה:

408 שתילים

34 ו-46 הם xˉ−S\bar x-S ו-xˉ+S\bar x+S. ביניהם ארבע רצועות:

15+19+19+15=68%15+19+19+15=68\%
0.68⋅600=4080.68\cdot600=408

טעות נפוצה: לחשוב ש-34 ו-46 הם xˉ±S2\bar x\pm\frac S2 ולסכום רק 19+19=38%19+19=38\%: 0.38⋅600=2280.38\cdot600=228.

סעיף ד

תשובה:

0.020.02

28=40−12=xˉ−2S28=40-12=\bar x-2S. מתחת לשנתה הזאת: 0.5%+1.5%=2%0.5\%+1.5\%=2\%, כלומר הסתברות 0.020.02.

טעות נפוצה: לקחת רק את הרצועה של 1.5%1.5\% ולקבל 0.0150.015, בלי הזנב של 0.5%0.5\%.

שאלה 4 · מודל ריבועי: ציפור צוללת אל מתחת לפני המים

ציפור ים צוללת אל מתחת לפני המים כדי לצוד דג. המסלול של הציפור מתחת לפני המים הוא בצורת פרבולה שמשוואתה היא y=0.5x2−2xy=0.5x^2-2x.

הציפור נכנסת למים בנקודה OO (ראשית הצירים) ויוצאת מהם בנקודה AA, שתיהן על פני המים, כמתואר בסרטוט.

ציר ה-xx מייצג את פני המים ואת המרחק האופקי (במטרים) מ-OO, וציר ה-yy מייצג את הגובה (במטרים) ביחס לפני המים.

OA
א.

הראו כי שיעורי הנקודה AA הם (4,0)(4,0).

ב.

מצאו את העומק המרבי שאליו הגיעה הציפור מתחת לפני המים, ואת המרחק האופקי מ-OO שבו הגיעה אליו.

ג.

מהו העומק של הציפור כשהיא נמצאת במרחק אופקי של 3.5 מטרים מ-OO?

ד.

באילו מרחקים אופקיים מ-OO הייתה הציפור בעומק של 1.5 מטרים?

◂ פתרון מלא לשאלה 4

סעיף א

תשובה:

0.5⋅42−2⋅4=00.5\cdot4^2-2\cdot4=0, ו-AA על ציר ה-xx

AA נמצאת על ציר ה-xx, ולכן y=0y=0:

0.5x2−2x=0⇒0.5x(x−4)=0⇒x=0 או x=40.5x^2-2x=0\quad\Rightarrow\quad 0.5x(x-4)=0\quad\Rightarrow\quad x=0\ \text{או}\ x=4

x=0x=0 היא OO, ולכן A(4,0)A(4,0). (בדיקה: 0.5⋅16−8=00.5\cdot16-8=0.)

טעות נפוצה: לחלק את המקדמים בסדר הפוך ולקבל x=0.52=0.25x=\frac{0.5}{2}=0.25, כלומר A(0.25,0)A(0.25,0).

סעיף ב

תשובה:

עומק של 2 מטרים, במרחק אופקי של 2 מטרים מ-OO (הקדקוד (2,−2)(2,-2))

העומק המרבי הוא בקדקוד:

x=−b2a=−−22⋅0.5=2,y=0.5⋅4−2⋅2=−2x=-\frac{b}{2a}=-\frac{-2}{2\cdot0.5}=2,\qquad y=0.5\cdot4-2\cdot2=-2

הקדקוד (2,−2)(2,-2): הציפור הגיעה לעומק של 2 מטרים, במרחק אופקי של 2 מטרים מ-OO.

טעות נפוצה: לשכוח את המינוס בנוסחה ולקבל x=−2x=-2, ואז y=2+4=6y=2+4=6 - נקודה מעל המים, מחוץ למסלול.

סעיף ג

תשובה:

0.875 מטר

מציבים x=3.5x=3.5:

y=0.5⋅3.52−2⋅3.5=0.5⋅12.25−7=6.125−7=−0.875y=0.5\cdot3.5^2-2\cdot3.5=0.5\cdot12.25-7=6.125-7=-0.875

הציפור נמצאת בעומק של 0.875 מטר מתחת לפני המים.

טעות נפוצה: להעלות בריבוע גם את המקדם, (0.5⋅3.5)2−7=3.0625−7(0.5\cdot3.5)^2-7=3.0625-7, ולקבל עומק של כ-3.94 מטרים - עמוק יותר מהעומק המרבי.

סעיף ד

תשובה:

1 מטר ו-3 מטרים

עומק 1.5 מטרים פירושו y=−1.5y=-1.5:

0.5x2−2x=−1.5⇒0.5x2−2x+1.5=0/⋅2⇒x2−4x+3=00.5x^2-2x=-1.5\quad\Rightarrow\quad 0.5x^2-2x+1.5=0\quad /\cdot2\quad\Rightarrow\quad x^2-4x+3=0
(x−1)(x−3)=0⇒x=1 או x=3(x-1)(x-3)=0\quad\Rightarrow\quad x=1\ \text{או}\ x=3

טעות נפוצה: להציב y=1.5y=1.5 (בלי המינוס) ולפתור x2−4x−3=0x^2-4x-3=0, ואז x=2±7x=2\pm\sqrt7, כלומר x≈4.65x\approx4.65 או x≈−0.65x\approx-0.65 - שניהם מחוץ למסלול שבין OO ל-AA.

שאלה 5 · מבנה קוביות קטן: ספירה, תרשים ומבטים

נתון מבנה מקוביות שבנוי על בסיס של 2×32\times3 משבצות (שתי שורות ושלוש עמודות).

החץ שבציור נותן מבט מלפנים של המבנה.

מלפנים
א.

כמה קוביות יש במבנה?

ב.

סרטטו תרשים מספרי של המבנה.

ג.

סרטטו את המבט מלפנים ואת המבט מלמעלה של המבנה.

ד.

מוסיפים למבנה קובייה אחת כך שהמבט מלפנים והמבט מלמעלה לא ישתנו. על אילו עמודות אפשר להוסיף את הקובייה? מצאו את כל האפשרויות.

◂ פתרון מלא לשאלה 5

סעיף א

תשובה:

7 קוביות

סופרים לפי עמודות (כולל קוביות שמוסתרות מאחורי קוביות אחרות):

שורה קדמית: 1, 2, 0 - שלוש קוביות. שורה אחורית: 2, 1, 1 - ארבע קוביות.

3+4=73+4=7

טעות נפוצה: לספור רק את הקוביות שרואים ולענות 6 - הקובייה התחתונה של העמודה האחורית-שמאלית מוסתרת מאחורי הקובייה הקדמית-שמאלית.

סעיף ב

תשובה:

שורה אחורית: 2, 1, 1; שורה קדמית: 1, 2, 0 (משמאל לימין)

21112מבט מלמעלה

טעות נפוצה: לרשום 1 בעמודה האחורית-שמאלית, כי רואים רק את הקובייה העליונה שלה. הקובייה העליונה נמצאת בגובה של שתי קוביות, ולכן יש מתחתיה עוד קובייה.

סעיף ג

תשובה:

מלפנים: עמודות בגובה 2, 2, 1. מלמעלה: שורה אחורית - שלוש משבצות, שורה קדמית - שתי השמאליות.

מלפנים - הגובה המרבי בכל עמודה: שמאלית max⁡(1,2)=2\max(1,2)=2, אמצעית max⁡(2,1)=2\max(2,1)=2, ימנית max⁡(0,1)=1\max(0,1)=1.

מבט מלפנים
מלמעלה - המשבצות התפוסות
מבט מלמעלה

טעות נפוצה: לסרטט במבט מלפנים רק את השורה הקדמית (גבהים 1, 2, 0). מלפנים רואים גם עמודות אחוריות שבולטות מעל הקדמיות.

סעיף ד

תשובה:

שתי אפשרויות: על העמודה הקדמית-שמאלית (1→21\to2) או על העמודה האחורית-אמצעית (1→21\to2)

מבט מלמעלה לא משתנה - מוסיפים רק על משבצת תפוסה.

מבט מלפנים לא משתנה - אסור לעבור את הגובה המרבי של העמודה: שמאלית 2, אמצעית 2, ימנית 1.

עמודה שמאלית: הקדמית בגובה 1 - אפשר להגביה ל-2. עמודה אמצעית: האחורית בגובה 1 - אפשר להגביה ל-2. עמודה ימנית: האחורית כבר בגובה המרבי 1.

טעות נפוצה: לשים קובייה במשבצת הריקה הקדמית-ימנית: המבט מלפנים לא משתנה (העמודה הימנית עדיין בגובה 1), אבל במבט מלמעלה מופיעה משבצת חדשה.

שאלה 6 · גופים במרחב: ארון בגדים וקופסאות

ארון בגדים הוא בצורת תיבה שבסיסה ריבוע. אורך צלע הבסיס הוא 50 ס"מ וגובה הארון הוא 200 ס"מ.

ABCDEFGH
א.

חשבו את נפח הארון (נפח תיבה = אורך ⋅\cdot רוחב ⋅\cdot גובה).

ב.

הגובה בין שני מדפים סמוכים בארון הוא 20%20\% מגובה הארון. חשבו את הגובה הזה.

ג.

קופסה א' היא בצורת גליל. רדיוס הבסיס שלה 10 ס"מ והנפח שלה 3,000π3{,}000\pi סמ"ק. חשבו את גובה הקופסה בעזרת נוסחת נפח הגליל V=πr2hV=\pi r^2h, וקבעו אם אפשר להכניס אותה בין שני מדפים סמוכים.

ד.

קופסה ב' היא בצורת גליל. רדיוס הבסיס שלה 7 ס"מ ושטח המעטפת שלה 588π588\pi סמ"ר. חשבו את גובה הקופסה בעזרת נוסחת שטח המעטפת M=2πrhM=2\pi rh, וקבעו אם אפשר להכניס אותה בין שני מדפים סמוכים.

◂ פתרון מלא לשאלה 6

סעיף א

תשובה:

500,000 סמ"ק

V=50⋅50⋅200=500,000V=50\cdot50\cdot200=500{,}000

טעות נפוצה: לכפול רק צלע בסיס אחת בגובה: 50⋅200=10,00050\cdot200=10{,}000.

סעיף ב

תשובה:

40 ס"מ

0.2⋅200=400.2\cdot200=40

טעות נפוצה: לחלק ב-20 במקום לחשב 20%20\%: 20020=10\frac{200}{20}=10 ס"מ.

סעיף ג

תשובה:

גובה 30 ס"מ; אפשר (30<4030<40)

π⋅102⋅h=3000π ⇒ 100h=3000 ⇒ h=30\pi\cdot10^2\cdot h=3000\pi\ \Rightarrow\ 100h=3000\ \Rightarrow\ h=30

30<4030<40, ולכן הקופסה נכנסת.

טעות נפוצה: לשכוח את הריבוע: 10h=300010h=3000, h=300h=300 - ולקבוע שהקופסה לא נכנסת.

סעיף ד

תשובה:

גובה 42 ס"מ; אי אפשר (42>4042>40)

2π⋅7⋅h=588π ⇒ 14h=588 ⇒ h=422\pi\cdot7\cdot h=588\pi\ \Rightarrow\ 14h=588\ \Rightarrow\ h=42

42>4042>40, ולכן הקופסה לא נכנסת בין שני מדפים סמוכים.

טעות נפוצה: להציב בנוסחת הנפח במקום בנוסחת המעטפת: 49h=58849h=588, h=12h=12 - ולקבוע שהקופסה נכנסת.

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.