מתכונת במתמטיקה 471 - מתכונת 12 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 · אורך החיים של מכונת כביסה: התפלגות נורמלית
אורך החיים הממוצע של מכונת כביסה הוא 12 שנים וסטיית התקן היא 2 שנים. אורך החיים של מכונת כביסה מתפלג נורמלית.
מהי ההסתברות שאורך החיים של מכונת כביסה יהיה בין 13 שנים ל-15 שנים?
מהו אורך החיים של מכונת כביסה שרק 20% מהמכונות גבוה ממנו?
היצרן נותן אחריות להחלפת המכונה אם היא מתקלקלת במהלך 7 השנים הראשונות שלאחר הרכישה.
מהו אחוז המכונות שאורך החיים שלהן הוא עד 7 שנים?
בשנה מסוימת היצרן מכר 40,000 מכונות כביסה. כמה מכונות שנמכרו בשנה זאת היצרן צפוי להחליף במסגרת האחריות?
לפניכם הטענות הבאות. קבעו אילו נכונות. נמקו.
אורך החיים השכיח של מכונת כביסה הוא 12 שנים.
אחוז המכונות שאורך החיים שלהן מעל 15 שנים שווה לאחוז המכונות שאורך החיים שלהן מתחת ל-10 שנים.
◂ פתרון מלא לשאלה 1
סעיף א
0.2417
טעות נפוצה: לחשב ציון תקן בלי לחלק בסטיית התקן (, ) ולקבל .
סעיף ב
13.68 שנים
20% מעליו פירושו 80% מתחתיו: . הערך הקרוב בטבלה: , ולכן .
טעות נפוצה: לחפש בטבלה את 0.2, לקבל ולענות שנים.
סעיף ג(1)
0.62%
כלומר מהמכונות.
טעות נפוצה: לקרוא ולענות .
סעיף ג(2)
248 מכונות
טעות נפוצה: לכפול ב-0.62 (לשכוח שזה אחוז) ולקבל 24,800 מכונות - יותר ממחצית המכונות שנמכרו.
סעיף ד(1)
הטענה נכונה
השיא של העקומה הנורמלית נמצא בממוצע, ובהתפלגות נורמלית הממוצע, החציון והשכיח מתלכדים.
השכיח הוא 12 שנים - הטענה נכונה.
טעות נפוצה: לחשוב שהשכיח הוא הערך הגבוה בהתפלגות (למשל ) ולקבוע שהטענה אינה נכונה. השכיח הוא הערך שבו העקומה הכי גבוהה, והיא הכי גבוהה בממוצע.
סעיף ד(2)
הטענה אינה נכונה
15 רחוק מהממוצע ב-1.5 סטיות תקן (), ו-10 רחוק ממנו בסטיית תקן אחת (). הנקודות אינן סימטריות סביב 12.
- הטענה אינה נכונה.
טעות נפוצה: לבדוק רק ש-15 מעל הממוצע ו-10 מתחתיו ולהסיק מהסימטריה שהאחוזים שווים - הסימטריה עובדת רק למרחקים שווים מהממוצע.
שאלה 2 · ישר הרגרסיה: ציון חסר במבחן סוף השנה
מורה לפיזיקה רצה לבדוק את הקשר הלינארי בין ציוני תלמידיו במבחן אמצע השנה (המשתנה ) ובין ציוניהם במבחן סוף השנה (המשתנה ). בטבלה שלפניכם מוצגים הציונים של חמישה תלמידים. הציון של התלמיד החמישי במבחן סוף השנה אינו מוצג.
מצאו את ממוצע הציונים של תלמידים אלה במבחן אמצע השנה.
המורה חישב את ישר הרגרסיה לניבוי על פי . נתון כי בעבור: מנובא הערך: . נתון גם כי שיפוע ישר הרגרסיה הוא 0.4.
מצאו את משוואת ישר הרגרסיה.
מצאו את הציון של התלמיד החמישי במבחן סוף השנה. נמקו.
בכיתה אחרת בדק המורה את הקשר בין אותם שני המשתנים. הוא גילה שהציון של כל תלמיד במבחן סוף השנה גבוה בדיוק ב-5 נקודות מהציון שלו במבחן אמצע השנה.
קבעו מהן שתי הטענות הנכונות מבין הטענות (1)-(4) שלפניכם. נמקו. (1) (2) (3) שיפוע ישר הרגרסיה הוא 1 (4) שיפוע ישר הרגרסיה הוא 5
◂ פתרון מלא לשאלה 2
סעיף א
טעות נפוצה: לכתוב את הציון 80 פעם אחת בלבד ולחלק ב-5: - בטבלה שני תלמידים קיבלו 80, וכל אחד מהם נספר.
סעיף ב(1)
ישר בשיפוע 0.4 דרך הנקודה :
טעות נפוצה: לכתוב , כאילו 74 הוא ערך ה- ב-.
סעיף ב(2)
75
ישר הרגרסיה עובר דרך נקודת הממוצעים. (סעיף א), ולכן .
נסמן ב- את הציון החסר:
טעות נפוצה: להציב בישר ולענות - זה הציון המנובא, והציון האמיתי של התלמיד שונה ממנו.
סעיף ג
(1) ו-(3)
לכל תלמיד , ולכן כל הנקודות נמצאות על הישר .
כל הנקודות על ישר אחד, ולכן ישר הרגרסיה הוא הישר הזה עצמו: שיפועו 1 - טענה (3).
הקשר הלינארי מושלם והישר עולה, ולכן - טענה (1). טענה (2) נפסלת, כי אין אף נקודה מחוץ לישר.
טעות נפוצה: לבחור בטענה (4) - ה-5 הוא ההפרש הקבוע בין הציונים (נקודת החיתוך עם ציר ה-), לא השיפוע.
שאלה 3 · עץ הסתברויות: בקרת איכות וסיווג שגוי
ידוע כי 25% מהמוצרים שמייצר מפעל מסוים פגומים. כל המוצרים עוברים בדיקה במכשיר בקרת איכות. המכשיר מסמן כפגומים 80% מהמוצרים הפגומים ו-4% מהמוצרים התקינים.
מהי ההסתברות שמוצר שהמפעל ייצר הוא פגום וגם סומן כפגום?
חשבו את אחוז המוצרים שהמכשיר סימן כפגומים.
מהו אחוז המוצרים שהמכשיר סיווג באופן שגוי? (סיווג שגוי הוא סימון שאינו תואם את מצב המוצר.)
◂ פתרון מלא לשאלה 3
סעיף א
0.2
עץ: בשלב הראשון פגום (0.25) או תקין (0.75); בשלב השני - סומן כפגום או לא.
"פגום וגם סומן כפגום" הוא מסלול אחד, ולכן מכפילים לאורכו:
טעות נפוצה: לענות 0.8 - זו ההסתברות שמוצר פגום יסומן, בתוך קבוצת הפגומים בלבד.
סעיף ב
23%
שני מסלולים זרים מובילים לסימון "פגום": פגום שסומן, ותקין שסומן.
כלומר 23% מהמוצרים.
טעות נפוצה: להוסיף 0.04 בלי להכפיל ב-0.75 ולקבל , כלומר 24%.
סעיף ג
8%
סיווג שגוי: מוצר פגום שלא סומן, או מוצר תקין שסומן כפגום.
80% מהפגומים מסומנים, ולכן 20% מהפגומים לא מסומנים (מאורע משלים).
כלומר 8% מהמוצרים.
טעות נפוצה: לספור רק את התקינים שסומנו (, כלומר 3%) - גם פגום שלא סומן הוא סיווג שגוי.
שאלה 4 · מעגל חוסם משולש: אנכים אמצעיים, זווית ושטח
במעגל שמרכזו חסום משולש חד-זווית .
נתון: , , .
מצאו את משוואת האנך האמצעי לצלע .
הראו כי הישר הוא האנך האמצעי לצלע .
מצאו את משוואת המעגל.
חשבו את הזווית .
חשבו את השטח של המשולש .
◂ פתרון מלא לשאלה 4
סעיף א(1)
אמצע : .
, ולכן שיפוע האנך .
טעות נפוצה: להעביר דרך האמצע ישר עם השיפוע של ולקבל - זה הישר עצמו.
סעיף א(2)
על הישר , אמצעו , והישר אופקי ועובר דרכו
ל- ול- אותו שיעור , ולכן על הישר האנכי . אמצעו: .
המאונך לישר אנכי הוא אופקי, והישר האופקי דרך הוא .
טעות נפוצה: לכתוב שהאנך האמצעי הוא - זה הישר שעליו מונח .
סעיף א(3)
חיתוך האנכים האמצעיים: , . לכן .
.
טעות נפוצה: לכתוב את המרכז בסימנים הפוכים, .
סעיף ב
אנכי (על ) ופונה מ- כלפי מטה.
: הזווית של עם האופק היא שבה , .
טעות נפוצה: לענות - הזווית של עם הכיוון האופקי, לא עם .
סעיף ג
15
על האנך האמצעי של , ולכן הגובה מ- ל- יורד לאמצע :
(בדיקה: , ו-.)
טעות נפוצה: להציב את הזווית ההיקפית במקום הזווית המרכזית: .
שאלה 5 · משולש שווה שוקיים חסום במעגל: גובה דרך המרכז
משולש חסום במעגל שמרכזו . הוא הגובה לצלע . ידוע כי עובר דרך מרכז המעגל.
הוכיחו כי: .
נתונה משוואת המעגל: . משוואת הצלע היא: .
מצאו את שיעורי הקודקודים ו-.
חשבו את גודל הזווית .
מצאו את גודל הזוויות של המשולש .
חשבו את אורכי הקטעים ו-.
חשבו את היחס בין השטחים של המשולשים ו-.
◂ פתרון מלא לשאלה 5
סעיף א
(אנך מהמרכז חוצה מיתר), ולכן (צ.ז.צ.) ו-
עובר דרך המרכז ומאונך למיתר . אנך למיתר שעובר דרך מרכז המעגל חוצה את המיתר, ולכן .
במשולשים ו-:
(הוכח), ( גובה), צלע משותפת.
לכן (צ.ז.צ.), ומכאן (צלעות מתאימות במשולשים חופפים).
(אפשר גם: הוא האנך האמצעי של , וכל נקודה על האנך האמצעי נמצאת במרחק שווה מקצות הקטע.)
טעות נפוצה: לנמק את החפיפה לפי צ.צ.ז. (, ו-) - משתמשים ב-, שהוא מה שצריך להוכיח. החפיפה נשענת על , שנובע מכך ש- עובר דרך המרכז.
סעיף ב
,
מציבים במשוואת המעגל:
או : , .
טעות נפוצה: לקחת רק ולמצוא רק את .
סעיף ג(1)
הגובה על הישר (דרך ). הקצה העליון של הקוטר: , ו-.
טעות נפוצה: לקחת (רדיוס), לקבל ו-.
סעיף ג(2)
,
(רדיוסים), ולכן .
טעות נפוצה: לקחת את כזווית המרכזית ולקבל זוויות בסיס .
סעיף ד(1)
,
רדיוס: . ו- על אותו ישר אנכי: .
טעות נפוצה: לחשב את כאורך כל הגובה, - זה .
סעיף ד(2)
לשני המשולשים גובה משותף מ- לישר (הקטע ), והבסיסים ו- על הישר הזה:
טעות נפוצה: להעלות בריבוע כאילו המשולשים דומים: .
שאלה 6 · חקירת פונקציה רציונלית וזיהוי גרף הנגזרת
נתונה הפונקציה .
בסוף השאלה מופיעים ארבעה גרפים I-IV.
מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה.
מצאו את האסימפטוטות של הפונקציה המקבילות לצירים (אם יש כאלה).
מצאו את נקודות החיתוך של גרף הפונקציה עם הצירים.
מצאו את השיעורים של נקודות הקיצון של הפונקציה, וקבעו את סוגן.
סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה.
מצאו את האסימפטוטות המקבילות לצירים של פונקציית הנגזרת .
מבין הגרפים I, II, III, IV שלפניך, איזה גרף מתאר את פונקציית הנגזרת ? נמקו.
◂ פתרון מלא לשאלה 6
סעיף א(1)
המכנה מתאפס ב-: התחום הוא כל .
טעות נפוצה: לפסול את אפסי המונה ולכתוב .
סעיף א(2)
אנכית: ; אין אופקית
ב- המונה : אסימפטוטה אנכית .
מעלת המונה גדולה ממעלת המכנה - אין אסימפטוטה אופקית.
טעות נפוצה: להפעיל את הכלל של מעלת מונה קטנה ממעלת המכנה ולענות שהאסימפטוטות הן ו- - כאן מעלת המונה גדולה, ואין אסימפטוטה אופקית.
סעיף א(3)
, ,
: . .
טעות נפוצה: לטעות בסימן ב- ולקבל .
סעיף א(4)
,
מקסימום , מינימום .
טעות נפוצה: לקבוע שהנקודה עם הערך הגבוה, , היא המקסימום - הסוג נקבע לפי סימן הנגזרת, והנקודות על ענפים שונים.
סעיף א(5)
ענף שמאלי: עולה מ- דרך ו- למקסימום , יורד, חותך ב- ויורד ל- ליד ; ענף ימני: יורד מ- למינימום ועולה
ליד המונה חיובי (1): משמאל , מימין .
הענף השמאלי עולה עד המקסימום ויורד ל-, ולכן חותך את ציר ה- גם ב-, שבין 2 ל-3. הענף הימני כולו מעל .
טעות נפוצה: לשכוח את החיתוך שבין המקסימום לאסימפטוטה ולסרטט את הענף השמאלי כולו מעל הציר מימין ל-.
סעיף ב(1)
,
אנכית: (המונה ). אופקית: מעלות שוות, .
טעות נפוצה: לענות ולשכוח את ה-1.
סעיף ב(2)
גרף II
: הגרף מתחת לאסימפטוטה , יורד ל- משני צדי , ומתאפס ב- וב-.
גרף I מעל ועולה ל- - נפסל. גרף III אין לו אסימפטוטה אופקית - נפסל. גרף IV רציף - נפסל.
גרף II מתאים לכל התכונות.
טעות נפוצה: לבחור את גרף IV כי הוא "חיובי, שלילי, חיובי" עם שני אפסים - בלי לבדוק שלנגזרת יש אסימפטוטה אנכית ב-.
שאלה 7 · פולינום עם פרמטר: חקירה, שיקוף ושטח בין ל-
נתונה הפונקציה , כאשר הוא פרמטר.
ידוע: .
מצאו את הערך של הפרמטר .
הציבו וענו:
מהם תחומי העלייה והירידה של הפונקציה?
מהן נקודות הקיצון של הפונקציה? רשמו את שיעוריהן ואת סוגן.
סרטטו סקיצה של:
גרף הפונקציה
גרף הפונקציה
חשבו את השטח הכלוא בין הגרפים של ו-.
◂ פתרון מלא לשאלה 7
סעיף א
טעות נפוצה: לגזור את כ- (לשכוח את ): , ומתקבל .
סעיף ב
עלייה: או ; ירידה:
עבור : .
טעות נפוצה: לפתור ולקבל רק - ואז לכתוב "ירידה ב-".
סעיף ג
,
מהטבלה: מקסימום , מינימום .
טעות נפוצה: להחליף בין הסוגים ולכתוב מינימום ב- ומקסימום ב-.
סעיף ד(1)
עולה עד מקסימום , יורד דרך הראשית עד מינימום ועולה; חותך את ציר ה- ב- וב-
חיתוכים עם ציר ה-: , ולכן , . הפונקציה אי-זוגית - הגרף סימטרי ביחס לראשית.
טעות נפוצה: לסמן את נקודות החיתוך עם ציר ה- ב- (שיעורי ה- של נקודות הקיצון) במקום ב-.
סעיף ד(2)
שיקוף ביחס לציר ה-: מינימום , מקסימום
שיעורי ה- מחליפים סימן וסוג הקיצון מתחלף: מינימום , מקסימום , אותם חיתוכים עם ציר ה-.
טעות נפוצה: להחליף רק את סוג הקיצון בלי לשנות את שיעורי ה-, ולסרטט מינימום ב-.
סעיף ה
הגרפים נפגשים כש-: , , . השטח בנוי משני חלקים שווים (הגרפים סימטריים ביחס לראשית).
בין 0 ל-: , ולכן עליון:
טעות נפוצה: לחשב רק את החלק שמימין לציר ה- ולענות 72.
שאלה 8 · מלבן בין נקודה על הגרף לאסימפטוטות: היקף מינימלי
לפניכם ציור של גרף הפונקציה .
מנקודה , הנמצאת על גרף הפונקציה ברביע הראשון, העבירו אנכים לאסימפטוטות של הפונקציה , כך שנוצר מלבן.
(בציור מוצג רק חלק מגרף הפונקציה, באזור הרביע הראשון.)
מצאו את משוואות האסימפטוטות של הפונקציה המאונכות לצירים.
מצאו את שיעורי הנקודה שבעבורה היקף המלבן מינימלי.
חשבו את שטח המלבן שהיקפו מינימלי.
◂ פתרון מלא לשאלה 8
סעיף א
,
המכנה מתאפס ב- והמונה לא: אסימפטוטה אנכית .
כש- השבר שואף ל-0: אסימפטוטה אופקית .
טעות נפוצה: לכתוב - המכנה מתאפס כש-, כלומר .
סעיף ב
נסמן , .
צלעות המלבן (בין לנקודת המפגש ): ו-.
: , , .
ב- ו- ב- - מינימום. : (וההיקף המינימלי 6).
טעות נפוצה: לגזור את כ- (בלי להוריד את המעריך 2), ולקבל , .
סעיף ג
2
ב- הצלעות ו-.
טעות נפוצה: להניח שהמלבן בעל ההיקף המינימלי הוא ריבוע (כמו בפונקציה ), לחלק את ההיקף 6 ל-4 צלעות של ולענות - כאן הצלעות ו- אינן שוות.