מתכונת במתמטיקה 372 - מתכונת 7 מעל רמת בגרות
3 יח"ל · שאלון 035372 · 6 שאלות · פתרון מלא לכל סעיף
מבחן מתכונת במבנה של שאלון 372 (3 יח"ל), מעל רמת 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 עם פרמטר: שורות עגבניות ופלפלים
חקלאי מתכנן לשתול בחלקה שורות של עגבניות ושורות של פלפלים.
בחלקה יש מקום ל-36 שורות לכל היותר.
טיפול בשורה של עגבניות דורש 5 שעות עבודה בשבוע, וטיפול בשורה של פלפלים דורש 2 שעות עבודה בשבוע. לחקלאי יש לכל היותר 120 שעות עבודה בשבוע.
נסמן ב- את מספר השורות של העגבניות וב- את מספר השורות של הפלפלים.
כתבו את מערכת האילוצים של הבעיה.
לפניכם סרטוט של התחום האפשרי המתקבל ממערכת האילוצים.
מצאו את שיעורי הקדקודים , ו- של התחום.
הרווח משורה של פלפלים הוא 50 ₪, והרווח משורה של עגבניות הוא ₪ ().
הביעו באמצעות את הרווח בכל אחד מהקדקודים , ו-.
נתון שהרווח המקסימלי שהחקלאי יכול להשיג הוא 3,600 ₪.
מצאו את , וקבעו כמה שורות מכל סוג צריך לשתול כדי להשיג את הרווח המקסימלי.
◂ פתרון מלא לשאלה 1
סעיף א
, , ,
מספר השורות לא שלילי: , .
מקום לכל היותר ל-36 שורות: .
שעות העבודה: שעות לעגבניות ו- שעות לפלפלים, לכל היותר 120:
טעות נפוצה: לכתוב את אילוץ שעות העבודה עם המקדמים מוחלפים, - סופר שורות עגבניות, ושורה כזאת דורשת 5 שעות.
סעיף ב
, ,
חיתוכי עם הצירים: , . חיתוכי עם הצירים: , .
על ציר ה- התחום נגמר ב-, ועל ציר ה- ב- (בכל ציר - הנקודה הקרובה יותר לראשית).
: מהמשוואה הראשונה . מציבים בשנייה: , , , . לכן .
טעות נפוצה: לקחת את מהישר של שעות העבודה, - הנקודה הזאת לא מקיימת .
סעיף ג
: 1,800 ₪; : ₪; : ₪
פונקציית הרווח היא . מציבים את הקדקודים:
:
:
:
טעות נפוצה: לשייך את למשתנה הלא נכון, , ולקבל למשל ב- רווח של - אבל הוא הרווח משורת עגבניות, כלומר המקדם של .
סעיף ד
; 24 שורות עגבניות ו-0 שורות פלפלים
הרווח המקסימלי מתקבל באחד הקדקודים, ולכן בודקים כל קדקוד שבו הרווח יכול להיות 3,600:
: הרווח הוא 1,800 תמיד - לא מתאים.
: , ולכן . אבל אז ב- הרווח הוא , כלומר 3,600 לא היה הרווח המקסימלי. נפסל.
: , ולכן . בדיקה: ב- 1,800, ב- - שניהם קטנים מ-3,600, ולכן המקסימום אכן ב-.
לכן , ושותלים 24 שורות עגבניות ו-0 שורות פלפלים.
טעות נפוצה: להניח שהמקסימום תמיד בקדקוד ה"פנימי" , לפתור ולענות - בלי לבדוק שבערך הזה הרווח ב- גדול יותר.
שאלה 2 · משולש ישר זווית במערכת צירים: ישר מאונך, אמצע קטע ושטח
נתון משולש ישר זווית ().
הקודקודים ו- נמצאים על ציר ה-, כמתואר בסרטוט.
משוואת הצלע היא .
מצאו את שיעורי הקודקוד .
נתון: .
מצאו את משוואת הצלע .
מצאו את שיעורי הקודקוד .
הנקודה היא אמצע הצלע .
מצאו את שיעורי הנקודה .
הנקודה היא נקודת החיתוך של הצלע עם ציר ה-.
מצאו את שיעורי הנקודה .
מצאו את שטח המשולש .
◂ פתרון מלא לשאלה 2
סעיף א
על ציר ה-, ולכן : . לכן .
טעות נפוצה: להציב ולקבל - זו נקודת החיתוך של הישר עם ציר ה-.
סעיף ב(1)
, ולכן מכפלת השיפועים היא :
הישר עובר דרך שעל ציר ה-:
טעות נפוצה: להפוך את השבר בלי להחליף סימן ולכתוב .
סעיף ב(2)
משווים את משוואות ו-:
לכן .
טעות נפוצה: לחסר את השיפועים במקום לחבר: , ולקבל .
סעיף ג
ממוצע השיעורים של ו-:
טעות נפוצה: לחסר במקום לחבר ולקבל .
סעיף ד(1)
על ציר ה-, ולכן :
טעות נפוצה: לאבד את הסימן בהעברת אגפים ולקבל - אבל הצלע נמצאת כולה משמאל לציר ה- ( בין ל-).
סעיף ד(2)
28.125
על , על ו-, ולכן המשולש ישר זווית ב-.
טעות נפוצה: לקחת את כל הצלע כניצב ולקבל - זה שטח המשולש .
שאלה 3 · התפלגות נורמלית: ממוצע וסטיית תקן משני אחוזים, ותוספת נקודות
ציוני מבחן מסכם של 600 תלמידי שכבה מתפלגים נורמלית.
16% מהתלמידים קיבלו ציון נמוך מ-62, ו-2% מהתלמידים קיבלו ציון גבוה מ-92.
לפניכם גרף ההתפלגות הנורמלית מדף הנוסחאות. השתמשו בו בחישוביכם.
מצאו את ממוצע הציונים ואת סטיית התקן.
מהו אחוז התלמידים שקיבלו ציון בין 67 ל-87?
המורה החליט להוסיף לציון של כל תלמיד אותו מספר נקודות, כך שאחרי התוספת 84% מהתלמידים יקבלו ציון גבוה מ-70.
כמה נקודות הוסיף המורה לכל תלמיד?
ציון התקן של דנה לפני התוספת היה 1.5.
מהו ציון התקן של דנה אחרי התוספת? כמה מבין 600 התלמידים קיבלו אחרי התוספת ציון גבוה מהציון של דנה?
◂ פתרון מלא לשאלה 3
סעיף א
ממוצע 72, סטיית תקן 10
16% מתחת ל-62: מהזנב השמאלי - ארבע רצועות, ולכן .
2% מעל 92: מהזנב הימני , ולכן .
מחסירים את המשוואות:
טעות נפוצה: לשייך את 2% לשנתה (לספור את הרצועות 1.5% ו-0.5% כאילו הן מתחילות שם). מקבלים , כלומר ו-.
סעיף ב
62%
, ו-.
בין השנתות: רצועה אחת משמאל לממוצע ושלוש מימינו:
טעות נפוצה: לעצור ב- (לשכוח את הרצועה של 9% שבין 82 ל-87) ולקבל 53%.
סעיף ג
8 נקודות
כשמוסיפים לכל הציונים אותו מספר נקודות, כל ההתפלגות זזה ימינה: הממוצע גדל במספר הזה, וסטיית התקן לא משתנה (המרחקים בין הציונים נשארים).
אחרי התוספת 84% מעל 70. כמו בסעיף א, 84% מעל ערך פירושו שהערך הוא :
התוספת: נקודות.
טעות נפוצה: לענות 80 - זה הממוצע החדש, לא מספר הנקודות שהוסיפו.
סעיף ד
ציון התקן נשאר 1.5; 42 תלמידים
לפני התוספת: . אחרי התוספת: .
ציון התקן לא השתנה: גם הציון וגם הממוצע גדלו ב-8, וסטיית התקן לא השתנתה.
מעל נמצאים מהתלמידים (גם אחרי התוספת - כל התלמידים זזו יחד):
טעות נפוצה: לחשב את ציון התקן החדש עם הממוצע הישן, , ואז להסיק שדנה "עקפה" תלמידים.
שאלה 4 · מודל ריבועי עם פרמטר: מהירות הזריקה מתוך הגובה המרבי
כדור נזרק אנכית כלפי מעלה מגובה 1.5 מטרים. הגובה שלו במטרים כעבור שניות מתואר על ידי הפונקציה .
כעבור כמה שניות מגיע הכדור לגובה המקסימלי? מהו הגובה המקסימלי?
כעבור כמה שניות מרגע הזריקה פוגע הכדור בקרקע? עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה העשרונית.
כמה זמן נמצא הכדור בגובה של יותר מ-16.5 מטרים?
מצאו לאילו גבהים הכדור נמצא בגובה פעמיים בדיוק במהלך התנועה (מרגע הזריקה ועד הפגיעה בקרקע), ולאילו גבהים פעם אחת בלבד.
◂ פתרון מלא לשאלה 4
סעיף א
כעבור 2 שניות; 21.5 מטרים
שיעור ה- של קדקוד הפרבולה: .
. המקדם של שלילי, ולכן הקדקוד הוא נקודת מקסימום: הגובה המקסימלי מטרים, כעבור 2 שניות.
סעיף ב
כעבור כ- שניות
פותרים : .
מתקבל או . זמן שלילי אינו מתאים למודל, ולכן הכדור פוגע בקרקע כעבור כ- שניות.
סעיף ג
2 שניות (בין ל-)
, כלומר , ואחרי חלוקה ב-: , ולכן או .
הפרבולה פתוחה כלפי מטה, ולכן בין שני הזמנים הגובה גדול מ-16.5 מטרים. משך הזמן: שניות.
סעיף ד
פעמיים: ; פעם אחת: ו-
מרגע הזריקה (, גובה ) הכדור עולה עד הגובה ב-, ואז יורד עד הקרקע (גובה , כעבור כ- שניות).
בעלייה הכדור עובר בכל גובה מ- עד , ובירידה בכל גובה מ- עד .
לכן גובה עם מתקבל פעמיים (פעם בעלייה ופעם בירידה); הגובה מתקבל פעם אחת (בשיא); וגובה מתקבל רק בירידה, פעם אחת.
שאלה 5 · גופים במרחב: חיתוך לקוביות - צלע הקובייה כפרמטר
עוגה נאפתה בתבנית בצורת תיבה שצלעות הבסיס שלה 30 ס"מ ו-18 ס"מ, וגובהה 6 ס"מ. העוגה ממלאת את כל התבנית.
את העוגה חותכים לקוביות זהות שאורך הצלע של כל אחת מהן ס"מ, בלי שאריות. אחרי החיתוך מצפים בשוקולד את הפאה העליונה ואת ארבע הפאות הצדדיות של כל קובייה.
הביעו באמצעות את מספר הקוביות.
הביעו באמצעות את השטח הכולל שמצופה בשוקולד.
השטח הכולל שצופה בשוקולד היה 5,400 סמ"ר. מצאו את ואת מספר הקוביות.
האם ייתכן שהשטח הכולל שיצופה בשוקולד יהיה 4,000 סמ"ר? נמקו.
◂ פתרון מלא לשאלה 5
סעיף א
נפח העוגה: סמ"ק. נפח כל קובייה , והקוביות ממלאות את העוגה בלי שאריות:
טעות נפוצה: לחלק בשטח פאה של קובייה במקום בנפח שלה ולקבל .
סעיף ב
סמ"ר
בכל קובייה מצפים 5 פאות, ששטח כל אחת :
ככל שהקוביות קטנות יותר, השטח המצופה גדול יותר.
טעות נפוצה: לספור 6 פאות לכל קובייה ולקבל .
סעיף ג
; 120 קוביות
3 מחלק את 30, את 18 ואת 6, ולכן אפשר לחתוך בלי שאריות.
(בדיקה לפי הממדים: .)
טעות נפוצה: להשתמש בביטוי עם 6 פאות, , ולקבל .
סעיף ד
לא: מתקבל , שאינו מחלק את 6, 18 ו-30
אבל הקוביות צריכות להתאים לממדי העוגה בלי שאריות: חייב לחלק את 30, את 18 ואת 6 בכל אחד מהממדים (מספר שלם של קוביות). אינו מספר שלם (וגם - הגובה).
האפשרויות לצלע שלמה הן , והשטחים: 16,200, 8,100, 5,400, 2,700 סמ"ר. לכן לא ייתכן שטח של 4,000 סמ"ר.
טעות נפוצה: לענות "כן, עם " - בלי לבדוק שקוביות כאלה לא ממלאות את העוגה בלי שאריות.
שאלה 6 · ראייה מרחבית: מבנה קוביות, זיהוי המבט מאחור ותרשים מספרים
בסרטוט שלפניכם מתואר מבנה מקוביות זהות. החץ בסרטוט מסמן את הכיוון של המבט מלפנים.
כל קובייה במבנה מונחת על המשטח או על קובייה אחרת.
לפניכם תרשים המתאר את אחד המבטים של המבנה (המשבצות הצבועות הן המשבצות האפורות):
איזה מבט של המבנה התרשים מתאר?
השלימו בתבנית שלפניכם את המבט מלפנים של המבנה.
סרטטו תרשים מספרים של המבנה.
למבנה הוסיפו קוביות, עד שנוצר מבנה חדש בצורת קובייה.
כמה קוביות הוסיפו למבנה הנתון?
◂ פתרון מלא לשאלה 6
סעיף א
המבט מאחור
בתרשים שלוש עמודות של משבצות, משמאל לימין בגבהים 1, 1, 3.
המבט מלפנים: הגובה המרבי בכל עמודה (שמאל, אמצע, ימין) הוא 3, 1, 1 - העמודה הגבוהה נראית משמאל. בתרשים היא מימין, ולכן זה לא המבט מלפנים.
המבט מלמעלה: 8 משבצות תפוסות בריבוע של (רק המשבצת הימנית בשורה האמצעית ריקה) - לא דומה לתרשים.
מבטים מהצד: הגובה המרבי בכל שורה - אחורית 3, אמצעית 3, קדמית 1. המבט מימין הוא 1, 3, 3 והמבט משמאל 3, 3, 1 (משמאל לימין) - בשניהם שתי עמודות בגובה 3, ובתרשים רק אחת.
המבט מאחור: מי שעומד מאחורי המבנה רואה את העמודה הימנית של המבנה בצד שמאל שלו, כלומר את המבט מלפנים בסדר הפוך: 1, 1, 3 - בדיוק התרשים.
התרשים מתאר את המבט מאחור.
טעות נפוצה: לראות שגובהי העמודות הם 3, 1, 1 ולענות "המבט מלפנים" - במבט מלפנים העמודה הגבוהה נראית דווקא משמאל.
סעיף ב
גבהים משמאל לימין: 3, 1, 1 (העמודה השמאלית מלאה, ובשתי האחרות רק המשבצת התחתונה)
במבט מלפנים רואים בכל עמודה את הגובה המרבי שלה לאורך כל השורות: שמאל , אמצע , ימין .
זו תמונת הראי של המבט מאחור: מה שנראה מאחור מימין, נראה מלפנים משמאל.
טעות נפוצה: להעתיק את התרשים הנתון (1, 1, 3) בלי להפוך את הסדר.
סעיף ג
שורה אחורית: 3, 1, 1; שורה אמצעית: 3, 1, 0; שורה קדמית: 1, 1, 1
בסרטוט רואים את הפאה העליונה של כל עמודה. כל קובייה מונחת על המשטח או על קובייה אחרת, ולכן מתחת לכל פאה עליונה יש עמודה מלאה עד המשטח - גם כשחלק מהקוביות מוסתרות.
השורה הקדמית: 1, 1, 1. השורה האמצעית: משמאל עמודה של 3 קוביות, באמצע קובייה אחת, ומימין רואים את המשטח: 3, 1, 0. השורה האחורית: משמאל עמודה של 3 קוביות (מוסתרת מלפנים על ידי העמודה של השורה האמצעית, והקובייה התחתונה שלה מוסתרת גם מימין), באמצע ומימין קובייה אחת: 3, 1, 1.
טעות נפוצה: לרשום 2 בפינה השמאלית האחורית, כי רואים שם רק שתי קוביות (התחתונה מוסתרת) - כך יוצאות 11 קוביות במקום 12. מתחת לפאה העליונה שבגובה 3 יש עמודה מלאה עד המשטח.
סעיף ד
15 קוביות
מספר הקוביות במבנה הוא סכום תרשים המספרים (כולל הקוביות המוסתרות):
הבסיס והגובה המרבי 3, ולכן הקובייה החדשה היא :
הוסיפו 15 קוביות.
טעות נפוצה: לחסר את מספר המשבצות התפוסות במקום את מספר הקוביות: .