מתכונת במתמטיקה 471 - מתכונת 10 ברמת בגרות
4 יח"ל · שאלון 035471 · 8 שאלות · פתרון מלא לכל סעיף
מבחן מתכונת במבנה של שאלון 471 (4 יח"ל), ברמת בגרות: 8 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 · התפלגות נורמלית: מיון תפוחים לפי קוטר
בבית אריזה ממיינים תפוחים על פי הקוטר שלהם. הקטרים של התפוחים מתפלגים נורמלית. כל התפוחים שקוטרם קטן מ-8 ס"מ נארזים בשקיות. שאר התפוחים נארזים בארגזים. ידוע כי הקוטר הממוצע של התפוחים הוא 7.1 ס"מ, וסטיית התקן היא 1.5 ס"מ.
מצאו את אחוז התפוחים שנארזים בשקיות.
התברר שיש ביקוש לתפוחים קטנים במיוחד, לכן הוחלט כי התפוחים יעברו מיון מחדש. נמצא כי שליש מן התפוחים שקוטרם קטן מ-8 ס"מ נחשבים תפוחים קטנים במיוחד.
מצאו את אחוז התפוחים הקטנים במיוחד.
מצאו את הקוטר של התפוח הגדול ביותר מבין התפוחים הקטנים במיוחד.
לאחר זמן מה הגיע לבית האריזה משלוח חדש של תפוחים. גם במשלוח זה הקטרים של התפוחים מתפלגים נורמלית. 50% מן התפוחים במשלוח זה היו בעלי קוטר קטן מ-7.6 ס"מ. 10.03% מן התפוחים במשלוח זה היו בעלי קוטר גדול מ-9.84 ס"מ.
מצאו את סטיית התקן של הקטרים של התפוחים במשלוח החדש.
◂ פתרון מלא לשאלה 1
סעיף א
72.57%
בשקיות נארזים התפוחים שקוטרם קטן מ-8 ס"מ: מחפשים את .
בטבלה המצטברת: .
72.57% מהתפוחים נארזים בשקיות.
טעות נפוצה: לענות , כלומר 27.43% - זה אחוז התפוחים שנארזים בארגזים.
סעיף ב(1)
24.19%
הקטנים במיוחד הם שליש מתוך התפוחים שקוטרם קטן מ-8 ס"מ, ולפי סעיף א אלה 72.57% מכל התפוחים.
טעות נפוצה: לענות 33.33% - השליש נלקח מתוך התפוחים הקטנים מ-8 ס"מ, לא מכל התפוחים.
סעיף ב(2)
6.05 ס"מ
הקטנים במיוחד הם 24.19% התפוחים הקטנים ביותר, ולכן הקוטר המבוקש הוא הערך שמשמאלו שטח 0.2419.
השטח קטן מחצי, ולכן ציון התקן שלילי. בטבלה , ולכן : .
טעות נפוצה: לשכוח את הסימן ולקבל ס"מ - קוטר גדול מ-8, שאינו יכול להיות של תפוח שנארז בשקית.
סעיף ג
1.75 ס"מ
בהתפלגות נורמלית חצי מהערכים קטנים מהממוצע (סימטריה), ולכן במשלוח החדש .
10.03% גדולים מ-9.84, ולכן השטח משמאל ל-9.84 הוא .
בטבלה: , ולכן .
טעות נפוצה: להשתמש בממוצע של המשלוח הקודם, 7.1, ולקבל .
שאלה 2 · מתאם ורגרסיה: כמות דשן וגובה צמחים
חוקרים בדקו את הקשר בין גובה של צמח Y (בס"מ) ובין כמות הדשן השבועית שקיבל X (בגרמים). הם בדקו עשרה צמחים. הנתונים מוצגים בטבלה שלפניכם.
נתון כי הממוצע של כמות הדשן השבועית הוא 4.4 גרמים.
הראו כי סטיית התקן של כמות הדשן השבועית היא 1.8 גרמים.
נתון כי הגובה הממוצע של עשרת הצמחים הוא 30 ס"מ, וסטיית התקן של גובהם היא 7.155 ס"מ.
לפניכם 4 מספרים שונים: , , , . אחד מן המספרים הוא מקדם המתאם בין גובה הצמח ובין כמות הדשן השבועית שקיבל. בחרו איזה מהם הוא מקדם המתאם, ונמקו את בחירתכם (אין צורך לחשב).
מצאו את משוואת ישר הרגרסיה לניבוי גובה הצמחים מתוך כמות הדשן השבועית שקיבלו.
לאחר זמן מה התגלה כי מכשיר המדידה שבו נמדד גובה הצמחים הוסיף 1.5 ס"מ לכל מדידה, ויש להפחית 1.5 ס"מ מגובהו של כל צמח (כמות הדשן נשקלה במדויק).
מה תהיה משוואת ישר הרגרסיה החדש לאחר הכנסת התיקון בגובה הצמחים?
על פי ישר הרגרסיה שמצאתם בסעיף ד, מהו הניבוי לגובה של צמח שקיבל 5.5 גרמים דשן בשבוע?
◂ פתרון מלא לשאלה 2
סעיף א
מחשבים לכל עשרת הערכים:
(פעמיים): ; : ; (שלוש פעמים): ; : ; (פעמיים): ; : .
טעות נפוצה: לחלק ב-9 במקום ב-10 ולקבל . סטיית התקן היא ממוצע ריבועי הסטיות - מחלקים במספר התצפיות.
סעיף ב
כיוון: ככל שכמות הדשן גדולה יותר, הצמחים בדרך כלל גבוהים יותר - קשר חיובי. נפסלים ו-.
עוצמה: הקשר אינו מושלם. למשל, הצמח שקיבל 3 גרם (22 ס"מ) נמוך מצמח שקיבל 2 גרם (24 ס"מ), ולשלושת הצמחים שקיבלו 4 גרם גבהים שונים. לכן .
נשאר - קשר חיובי חזק שאינו מושלם.
טעות נפוצה: לבחור בגלל זוגות "הפוכים" כמו 2 גרם-24 ס"מ מול 3 גרם-22 ס"מ. כמה חריגות אינן הופכות את כיוון הקשר; המגמה הכללית עולה.
סעיף ג
הישר עובר דרך נקודת הממוצעים :
טעות נפוצה: להפוך את היחס, , ולקבל .
סעיף ד
הפחתה של קבוע מכל ערכי Y: הממוצע יורד ל-28.5, סטיית התקן ומקדם המתאם לא משתנים.
השיפוע נשאר , וכל הישר יורד ב-1.5:
טעות נפוצה: להקטין גם את השיפוע ב-1.5 ולכתוב . השיפוע תלוי ב-, ו-, ואף אחד מהם לא השתנה.
סעיף ה
32.61 ס"מ
טעות נפוצה: להציב בישר מסעיף ג ולקבל 34.11 ס"מ - זה הניבוי לפני התיקון.
שאלה 3 · הסתברות ללא החזרה: כדורים ממוספרים בכד
בכד יש 40 כדורים: על 20 כדורים רשום המספר 1, על 15 כדורים רשום המספר 2, ועל 5 כדורים רשום המספר 4. הוציאו מהכד באקראי שני כדורים ללא החזרה.
מהי ההסתברות שעל שני הכדורים שהוציאו רשומים מספרים שונים?
ידוע שעל שני הכדורים שהוציאו רשומים מספרים שונים. מהי ההסתברות שסכום שני המספרים גדול מ-4?
החזירו את כל הכדורים לכד והוסיפו לכד כדורים שעליהם רשום המספר 1. נתון: לאחר ההוספה, ההסתברות להוציא מהכד באקראי, ללא החזרה, שני כדורים שעליהם רשום המספר 2 היא .
מצאו את .
האם ההסתברות להוציא מהכד באקראי (ללא החזרה) שני כדורים שעליהם רשומים מספרים שונים גדלה לאחר ההוספה, קטנה או נשארה ללא שינוי? נמקו.
◂ פתרון מלא לשאלה 3
סעיף א
הדרך הקצרה: המשלים של "מספרים שונים" הוא "אותו מספר".
בדיקה ישירה: כל זוג שונה יכול לצאת בשני סדרים: .
טעות נפוצה: בחישוב הישיר לספור כל זוג בסדר אחד בלבד () - הכדור עם 1 יכול לצאת ראשון או שני.
סעיף ב
הזוגות השונים: סכום 3, סכום 5, סכום 6. סכום גדול מ-4: או .
מחלקים בהסתברות התנאי מסעיף א:
טעות נפוצה: לא לחלק בהסתברות התנאי ולענות .
סעיף ג
אחרי ההוספה יש כדורים, ומספר הכדורים עם 2 נשאר 15.
או , ולכן .
טעות נפוצה: להשאיר במכנה השני 39 במקום : נותן - לא מספר שלם.
סעיף ד
קטנה:
אחרי ההוספה: 30 כדורים עם 1, 15 עם 2, 5 עם 4, ובסך הכול 50.
לפני ההוספה ההסתברות הייתה 0.609, ולכן קטנה: הכד נעשה פחות מגוון, כי יותר מחצי הכדורים נושאים את אותו מספר.
טעות נפוצה: לעדכן את המכנה ל- אבל להשאיר במונה ; מקבלים וקובעים שההסתברות גדלה.
שאלה 4 · מעגל דרך ראשית הצירים: זוויות היקפיות, קוטר ומשוואת מעגל
בסרטוט שלפניכם מתואר מעגל, העובר דרך הנקודות: , ו-. היא ראשית הצירים.
המעגל חותך את החלק החיובי של ציר ה- בנקודה . הנקודה נמצאת מחוץ למעגל, על החלק החיובי של ציר ה-. הקטע חותך את המעגל בנקודה (ראו סרטוט).
נתון: .
הוכיחו: .
נתון: , .
מצאו את שיעורי הנקודה .
הוכיחו כי הוא קוטר במעגל.
מצאו את משוואת המעגל.
נתון כי שיעור ה- של הנקודה הוא 6.
פי כמה גדול שטח המשולש משטח המשולש ?
חשבו את גודל הזווית .
◂ פתרון מלא לשאלה 4
סעיף א
ולכן
ו- הן זוויות היקפיות שנשענות על אותה קשת , ולכן הן שוות.
נמצאת על הקרן , ולכן . נמצאת על הקטע , ולכן ו-.
במשולש שתי זוויות שוות (), ולכן הצלעות שמולן שוות: מול נמצאת ומול נמצאת . לכן .
טעות נפוצה: להסיק מהשוויון ש-. הזוויות השוות נמצאות ב- וב-, ולכן השוקיים הם הצלעות שמולן - ו- - והבסיס הוא .
סעיף ב
לפי סעיף א , ו- מימין ל- על ציר ה-:
טעות נפוצה: למדוד את 13 מראשית הצירים ולקבל .
סעיף ג(1)
זווית היקפית, ולכן קוטר
הצירים מאונכים זה לזה, ולכן .
נמצאת על המעגל, ולכן היא זווית היקפית. זווית היקפית בת נשענת על קוטר, ולכן הוא קוטר במעגל.
טעות נפוצה: לחשוב שהזווית הישרה ב- היא זווית מרכזית, ולהסיק ש- הוא מרכז המעגל. נמצאת על המעגל עצמו, ולכן הזווית ב- היקפית - והמרכז הוא אמצע .
סעיף ג(2)
המרכז הוא אמצע הקוטר :
, ולכן :
טעות נפוצה: להציב את הקוטר 13 כרדיוס ולכתוב .
סעיף ד
פי
משוואת דרך ו-: , ולכן .
מציבים : , ומכאן , כלומר .
: בסיס וגובה :
: בסיס על ציר ה-, והגובה הוא שיעור ה- של , 6:
טעות נפוצה: לקחת במשולש את כבסיס, , ולקבל פי 2. הבסיס של הוא , מ- ולא מהראשית.
סעיף ה
טעות נפוצה: להפוך את היחס, , ולקבל .
שאלה 5 · מעגל המשיק לציר ה-x ודלתון החסום במעגל
נתון מעגל שמרכזו נמצא על החלק החיובי של ציר ה-. הנקודה היא ראשית הצירים. המעגל משיק לציר ה- וחותך את ציר ה- בנקודה , כמתואר בסרטוט. דרך הנקודה שעל המעגל העבירו משיק למעגל. המשיק חותך את ציר ה- בנקודה ואת ציר ה- בנקודה . נתון כי משוואת המשיק היא: .
(הנקודה C נמצאת על ציר ה-y, מתחת לנקודה A.)
מצאו את אורך הקטע .
הוכיחו כי המרובע הוא דלתון.
הוכיחו: .
מצאו את רדיוס המעגל.
מצאו את משוואת המעגל.
האם הדלתון בר חסימה במעגל? אם כן - מצאו את השיעורים של מרכז המעגל החוסם את הדלתון. אם לא - הסבירו מדוע.
◂ פתרון מלא לשאלה 5
סעיף א
: - . : - .
טעות נפוצה: לחבר את הניצבים: .
סעיף ב
(רדיוסים), (קטעי משיקים מ-)
- רדיוסים.
ציר ה- משיק למעגל ב-, ולכן ו- הם שני קטעי משיקים מהנקודה , והם שווים.
שני זוגות של צלעות סמוכות שוות - דלתון.
טעות נפוצה: להסיק ש- מעוין כי "כל הצלעות יוצאות ממעגל". רק ו- רדיוסים; ו- ארוכים יותר.
סעיף ג(1)
דמיון ז.ז.: , משותפת
- משיק מאונך לרדיוס בנקודת ההשקה.
- הזווית בין הצירים.
משותפת. לכן (ז.ז.).
טעות נפוצה: לנמק את הזווית הישרה ב- בכך ש" אנכי" - אינו מקביל לציר; הזווית ישרה כי הוא רדיוס לנקודת ההשקה.
סעיף ג(2)
, , , .
טעות נפוצה: להציב במקום : , .
סעיף ד
המעגל משיק לציר ה- ב- ומרכזו על ציר ה-: .
טעות נפוצה: לשים את המרכז ב- - על ציר ה- - ולכתוב .
סעיף ה
כן. המרכז
; אלה זוויות נגדיות שסכומן , ולכן הדלתון בר חסימה.
זווית היקפית ישרה נשענת על קוטר, ולכן קוטר במעגל החוסם, והמרכז באמצעו:
טעות נפוצה: לקחת את אמצע , בין ל-, ולקבל .
שאלה 6 · חקירת פונקציה רציונלית עם פרמטר, גרף הנגזרת ושטח
נתונה הפונקציה: , הוא פרמטר.
מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה .
מצאו את שיעורי נקודת הקיצון של הפונקציה , וקבעו את סוגה (אם צריך, הביעו באמצעות ).
מצאו את תחומי העלייה והירידה של הפונקציה .
נתון כי הישר משיק לפונקציה בנקודת הקיצון שלה.
מצאו את .
הציבו את שמצאתם בסעיף ג בפונקציה וענו על הסעיפים ד-ו.
מצאו את האסימפטוטות המאונכות לצירים של הפונקציה .
סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה .
היא פונקציית הנגזרת של הפונקציה . לפניכם הגרפים I-III:
אחד מן הגרפים I-III מתאר את פונקציית הנגזרת . קבעו איזה מהם, ונמקו את קביעתכם.
מצאו את השטח המוגבל על ידי גרף פונקציית הנגזרת , על ידי הישר , ועל ידי ציר ה-.
◂ פתרון מלא לשאלה 6
סעיף א
,
תחום ההגדרה: ו-.
טעות נפוצה: לשכוח את הפתרון השלילי ולכתוב רק .
סעיף ב(1)
נקודת מינימום
רק ב-. המכנה חיובי, ולכן הסימן של כסימן של : משמאל ל-0 יורדת, מימין עולה - מינימום.
טעות נפוצה: לאבד מינוס בנגזרת, לקבל ולקבוע "מקסימום".
סעיף ב(2)
ירידה: או ; עלייה: או
בטבלת הסימנים: ונקודות אי-ההגדרה .
ו-: ; ו-: .
טעות נפוצה: לכתוב "יורדת ב-, עולה ב-" בלי לפצל ב-, שבהן הפונקציה אינה מוגדרת.
סעיף ג
הישר האופקי משיק בנקודת הקיצון, ולכן ערך הקיצון הוא 1:
טעות נפוצה: לחשב (טעות בסימן), כלומר , ולקבל .
סעיף ד(1)
, ,
.
אנכיות: (המכנה מתאפס והמונה לא).
אופקית: השבר שואף ל-0 באינסוף, ולכן .
טעות נפוצה: לכתוב ולשכוח את הקבוע שמזיז את הגרף.
סעיף ד(2)
שני ענפים חיצוניים מתחת ל- (שואפים ל- ליד ), וקשת בין האסימפטוטות האנכיות עם מינימום , הפתוחה כלפי מעלה
ל-: והשבר שלילי, ולכן הגרף מתחת ל-; משמאל יורד, מימין עולה; ליד שואף ל-.
ל-: השבר חיובי וגדול מ-3 או שווה לו, ולכן הקשת מעל 1: יורדת עד המינימום ועולה, ושואפת ל- ליד .
לגרף אין נקודות חיתוך עם ציר ה-.
טעות נפוצה: לצייר את הקשת האמצעית כלפי מטה (כמו בפונקציה שהמונה שלה חיובי). ב- יש מינימום, והקשת פתוחה כלפי מעלה.
סעיף ה
גרף I
מסעיף ב(2): לכל בתחום ההגדרה, לכל , ו-.
גרף I שלילי משמאל, עובר דרך הראשית וחיובי מימין - מתאים.
גרף III הפוך בסימן. גרף II אינו מתאפס ב-0 - זה גרף הפונקציה עצמה.
טעות נפוצה: לבחור בגרף III, מתוך הרגל מהפונקציה שבה המונה חיובי (שם הנגזרת חיובית משמאל). כאן המונה שלילי והסימנים מתהפכים.
סעיף ו
1
מתאפסת ב-0, ולכן התחום ; שם והשטח מעל ציר ה-.
טעות נפוצה: להציב רק את הגבול העליון ולענות .
שאלה 7 · פונקציית שורש עם פרמטר: חקירה, גרף הנגזרת ושטח
נתונה הפונקציה: . הוא פרמטר.
מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה .
נתון כי הנקודה נמצאת על גרף הפונקציה .
מצאו את הערך של .
הציבו בפונקציה , וענו על הסעיפים ג-ו.
מצאו את שיעורי נקודות החיתוך של גרף הפונקציה עם ציר ה-.
מצאו את שיעורי כל נקודות הקיצון של הפונקציה , וקבעו את סוגן.
סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה .
פונקציית הנגזרת מוגדרת בתחום .
קבעו איזה מן הגרפים I-IV שלפניכם מתאר את פונקציית הנגזרת . נמקו את קביעתכם.
חשבו את השטח המוגבל על ידי גרף פונקציית הנגזרת , על ידי ציר ה- ועל ידי הישר .
◂ פתרון מלא לשאלה 7
סעיף א
טעות נפוצה: לכתוב - ב- השורש שווה 0 ומוגדר.
סעיף ב
טעות נפוצה: לשכוח את השורש, , ולקבל .
סעיף ג
,
: , או , כלומר .
הנקודות ו-.
טעות נפוצה: לענות רק ולשכוח שהשורש מתאפס בקצה התחום.
סעיף ד
,
(כלל השרשרת).
כאשר ; עבור , ו- עבור .
: מקסימום . בקצה : והפונקציה עולה אחריו - מינימום .
טעות נפוצה: לשכוח את הגורם 2 של כלל השרשרת (), לקבל ומקסימום שגוי .
סעיף ה
מתחילה ב-, עולה עד , יורדת דרך וממשיכה לרדת
הגרף מתחיל ב-, עולה עד המקסימום , יורד וחוצה את ציר ה- ב-, ועבור שלילי וממשיך לרדת (למשל ).
טעות נפוצה: לצייר את הגרף כ"כיפה" שחוזרת לציר ב- ונעצרת. הפונקציה מוגדרת גם עבור , ושם היא שלילית.
סעיף ו(1)
גרף III
עולה עבור ויורדת עבור : חיובית ואחר כך שלילית, עם אפס אחד.
כאשר המונה שואף ל-6 והמכנה ל-, ולכן - אסימפטוטה אנכית בקצה התחום.
גרף I מתחיל ב-0, עולה ויורד - זה עצמה. גרף II שלילי ליד הקצה. גרף IV מתחיל בערך סופי. נשאר גרף III: יורד מ-, חותך את הציר פעם אחת ונשאר שלילי.
טעות נפוצה: לבחור בגרף I, שנראה כמו הסקיצה מסעיף ה - זה הגרף של הפונקציה, לא של הנגזרת.
סעיף ו(2)
80
הנגזרת מתאפסת ב-; בתחום היא שלילית.
השטח: 80.
טעות נפוצה: לחשב מ-4 עד 22, , ולענות 72 - החלק החיובי שבין 4 ל-6 מקזז, והוא אינו חלק מהתחום שמוגבל על ידי .
שאלה 8 · פונקציה רציונלית: מלבן מתחת לגרף והיקף מינימלי
בסרטוט שלפניכם מתואר גרף הפונקציה .
מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה .
מצאו את משוואות האסימפטוטות המאונכות לצירים של הפונקציה .
הנקודה היא נקודת החיתוך של גרף הפונקציה עם ציר ה-.
מצאו את שיעורי הנקודה .
הנקודה נמצאת על גרף הפונקציה בתחום . מן הנקודה העבירו אנך לציר ה- החותך אותו בנקודה . הנקודה נמצאת ברביע הראשון כך ש- הוא מלבן. נסמן ב- את שיעור ה- של הנקודה .
הביעו באמצעות את היקף המלבן .
מצאו את הערך של שבעבורו היקף המלבן הוא מינימלי.
האם ייתכן שהיקף המלבן הוא 20? נמקו את תשובתכם.
◂ פתרון מלא לשאלה 8
סעיף א(1)
, כלומר .
טעות נפוצה: לפסול את , שבו מתאפס המונה.
סעיף א(2)
,
אנכית: (המונה שם ). אופקית: מעלות שוות, יחס המקדמים : .
טעות נפוצה: לכתוב - יחס האיברים החופשיים.
סעיף ב
, : .
טעות נפוצה: לענות - החיתוך עם ציר ה-.
סעיף ג
, .
טעות נפוצה: לכתוב רק - חצי היקף.
סעיף ד
, ולכן .
: או . בתחום : .
ב-: ; ב-: - מינימום. .
טעות נפוצה: להשאיר גם את ולענות " או ".
סעיף ה
לא - ההיקף המינימלי הוא 24
בתחום יש להיקף מינימום יחיד, , ומשני צדיו ההיקף גדול יותר (ושואף לאינסוף בקצוות).
לכן ההיקף תמיד לפחות 24, ו-20 אינו אפשרי.
טעות נפוצה: לענות שכן, כי "אפשר לבחור כרצוננו". ההיקף אינו מקבל ערכים מתחת למינימום שלו.