דילוג לתוכן המרכזי

מתכונת במתמטיקה 471 - מתכונת 10 בדרך לבגרות

4 יח"ל · שאלון 035471 · 8 שאלות · פתרון מלא לכל סעיף

מבחן מתכונת במבנה של שאלון 471 (4 יח"ל), בדרך לבגרות: 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: אורך חיים של נורות

אורך החיים של נורות מסוג מסוים מתפלג נורמלית, עם ממוצע של 800 שעות וסטיית תקן של 50 שעות. במחסן יש 3,000 נורות מהסוג הזה.

א.

מצאו את ציון התקן של נורה שאורך חייה 900 שעות.

ב.

מהו אחוז הנורות שאורך חייהן קטן מ-900 שעות?

ג.

כמה נורות במחסן (בערך) אורך חייהן גדול מ-900 שעות?

ד.

ל-2.28% מהנורות אורך חיים קצר מ-tt שעות. מצאו את tt.

ה.

בוחרים באקראי נורה מהמחסן. מהי ההסתברות שאורך חייה בין 700 ל-900 שעות?

ו.

בוחרים באקראי שתי נורות מהמחסן. מהי ההסתברות שאורך החיים של שתיהן בין 700 ל-900 שעות?

◂ פתרון מלא לשאלה 1

סעיף א

תשובה:

z=2z=2

z=900−80050=10050=2z=\frac{900-800}{50}=\frac{100}{50}=2

הנורה ארוכת חיים מהממוצע בשתי סטיות תקן.

טעות נפוצה: להחסיר בסדר הפוך, 800−90050=−2\frac{800-900}{50}=-2 - ציון תקן שלילי שייך לערך שמתחת לממוצע.

סעיף ב

תשובה:

97.72%

בטבלה המצטברת: Φ(2)=0.9772\Phi(2)=0.9772, ולכן 97.72% מהנורות.

טעות נפוצה: לענות 1−0.9772=2.28%1-0.9772=2.28\% - זה אחוז הנורות שאורך חייהן גדול מ-900 שעות.

סעיף ג

תשובה:

68 נורות

P(X>900)=1−0.9772=0.0228P(X>900)=1-0.9772=0.0228

0.0228⋅3000=68.40.0228\cdot3000=68.4, כלומר בערך 68 נורות.

טעות נפוצה: להכפיל את 0.9772 ב-3000 ולענות כ-2932 נורות.

סעיף ד

תשובה:

t=700t=700

P(X<t)=0.0228P(X<t)=0.0228. לפי סעיף ג, זה בדיוק אחוז הנורות שמעל 900 - כלומר מעל ציון תקן 2.

ההתפלגות סימטרית סביב הממוצע, ולכן אותו אחוז נמצא מתחת לציון תקן −2-2:

t=800−2⋅50=700t=800-2\cdot50=700

טעות נפוצה: לחשוב שאותו אחוז שייך שוב לציון תקן +2+2 ולענות t=900t=900, שמתחתיו נמצאות 97.72% מהנורות.

סעיף ה

תשובה:

0.9544

P(700<X<900)=Φ(2)−Φ(−2)=0.9772−0.0228=0.9544P(700<X<900)=\Phi(2)-\Phi(-2)=0.9772-0.0228=0.9544

טעות נפוצה: לחבר את שני הזנבות, 0.0228+0.0228=0.04560.0228+0.0228=0.0456, ולענות את זה - זו ההסתברות שהנורה מחוץ לתחום.

סעיף ו

תשובה:

0.9109

הבחירות בלתי תלויות, ולכן מכפילים את ההסתברות מסעיף ה בעצמה:

0.9544⋅0.9544≈0.91090.9544\cdot0.9544\approx0.9109

טעות נפוצה: לחשב 1−0.04562≈0.99791-0.0456^2\approx0.9979 - זו ההסתברות שלפחות אחת מהשתיים בתחום.

שאלה 2 · מתאם ורגרסיה: ותק ומשכורת

בחברה מסוימת בדקו את הקשר בין הוותק של עובד בשנים (המשתנה xx) ובין המשכורת החודשית שלו באלפי שקלים (המשתנה yy). לשם כך נדגמו 4 עובדים:

עובד1234
ותק xx (שנים)1245
משכורת yy (אלפי ש"ח)891215

נתון: Sx=2.5S_x=\sqrt{2.5}, Sy=7.5S_y=\sqrt{7.5}.

א.

סרטטו את דיאגרמת הפיזור המתאימה לנתונים.

ב.

מצאו את הוותק הממוצע ואת המשכורת הממוצעת של עובד במדגם.

ג.

חשבו את מקדם המתאם בין הוותק למשכורת.

ד.

מצאו את משוואת ישר הרגרסיה לניבוי המשכורת לפי הוותק.

ה.

לפי ישר הרגרסיה, מהי המשכורת החזויה של עובד שהוותק שלו 3.5 שנים?

◂ פתרון מלא לשאלה 2

סעיף א

תשובה:

ארבע נקודות: (1,8)(1,8), (2,9)(2,9), (4,12)(4,12), (5,15)(5,15)

כל עובד הוא נקודה (ותק, משכורת): (1,8)(1,8), (2,9)(2,9), (4,12)(4,12), (5,15)(5,15).

הנקודות עולות משמאל לימין - קשר חיובי.

טעות נפוצה: לסמן את מספר העובד (1, 2, 3, 4) על ציר xx במקום הוותק - העובד השלישי נמצא ב-x=4x=4, לא ב-x=3x=3.

סעיף ב

תשובה:

xˉ=3\bar x=3 שנים, yˉ=11\bar y=11 אלף ש"ח

xˉ=1+2+4+54=3,yˉ=8+9+12+154=444=11\bar x=\frac{1+2+4+5}{4}=3,\qquad\bar y=\frac{8+9+12+15}{4}=\frac{44}{4}=11

טעות נפוצה: לקחת את הערך האמצעי ברשימה של yy במקום ממוצע ולקבל 9+122=10.5\frac{9+12}{2}=10.5 - זה החציון.

סעיף ג

תשובה:

r≈0.981r\approx0.981

הסטיות מהממוצע: ב-xx: −2,−1,1,2-2,-1,1,2; ב-yy: −3,−2,1,4-3,-2,1,4.

∑(xi−xˉ)(yi−yˉ)=6+2+1+8=17⇒cov=174=4.25\sum(x_i-\bar x)(y_i-\bar y)=6+2+1+8=17\quad\Rightarrow\quad\text{cov}=\frac{17}{4}=4.25
r=covSxSy=4.252.5⋅7.5=4.2518.75≈4.254.330≈0.981r=\frac{\text{cov}}{S_xS_y}=\frac{4.25}{\sqrt{2.5}\cdot\sqrt{7.5}}=\frac{4.25}{\sqrt{18.75}}\approx\frac{4.25}{4.330}\approx0.981

טעות נפוצה: לטעות בסימן של המכפלה (−2)⋅(−3)(-2)\cdot(-3) ולכתוב −6-6: הסכום יוצא 5, cov=1.25\text{cov}=1.25 ו-r≈0.29r\approx0.29 - מכפלה של שתי סטיות שליליות היא חיובית.

סעיף ד

תשובה:

y^=1.7x+5.9\hat y=1.7x+5.9

b=covSx2=4.252.5=1.7b=\frac{\text{cov}}{S_x^2}=\frac{4.25}{2.5}=1.7

הישר עובר דרך נקודת הממוצעים (3,11)(3,11):

y^−11=1.7(x−3)⇒y^=1.7x+5.9\hat y-11=1.7(x-3)\quad\Rightarrow\quad\hat y=1.7x+5.9

טעות נפוצה: לחלק ב-SxS_x במקום ב-Sx2S_x^2: b=4.252.5≈2.69b=\frac{4.25}{\sqrt{2.5}}\approx2.69 ו-y^≈2.69x+2.94\hat y\approx2.69x+2.94.

סעיף ה

תשובה:

11.85 אלף ש"ח (11,850 ש"ח)

מציבים x=3.5x=3.5 במשוואת הישר:

y^=1.7⋅3.5+5.9=5.95+5.9=11.85\hat y=1.7\cdot3.5+5.9=5.95+5.9=11.85

המשכורת החזויה היא 11.85 אלף שקלים.

טעות נפוצה: להציב את 3.5 במקום yy ולפתור 3.5=1.7x+5.93.5=1.7x+5.9 - כך מקבלים x≈−1.41x\approx-1.41, שאינו משכורת בכלל.

שאלה 3 · שתי קופסאות כדורים: עץ הסתברויות צעד אחר צעד

בקופסה א' יש 4 כדורים לבנים וכדור שחור אחד. בקופסה ב' יש כדור לבן אחד וכדור שחור אחד. מטילים מטבע: אם מתקבל "עץ" בוחרים בקופסה א', ואם מתקבל "פלי" בוחרים בקופסה ב'. מהקופסה שנבחרה מוציאים באקראי כדור אחד.

א.

סרטטו עץ הסתברויות לניסוי. מהי ההסתברות שנבחרה קופסה א' והוצא ממנה כדור שחור?

ב.

מהי ההסתברות להוציא כדור שחור?

ג.

ידוע שהוצא כדור שחור. מהי ההסתברות שהוא הוצא מקופסה א'?

ד.

מקופסה א' (4 לבנים ושחור אחד) מוציאים באקראי שני כדורים ללא החזרה. מהי ההסתברות ששני הכדורים לבנים?

◂ פתרון מלא לשאלה 3

סעיף א

תשובה:

110\frac1{10}

בשלב הראשון שני ענפים: קופסה א' (12\frac12) וקופסה ב' (12\frac12).

מקופסה א': לבן 45\frac45, שחור 15\frac15. מקופסה ב': לבן 12\frac12, שחור 12\frac12.

ההסתברות של מסלול היא מכפלת ההסתברויות לאורכו:

P(א’ וגם שחור)=12⋅15=110P(\text{א' וגם שחור})=\frac12\cdot\frac15=\frac1{10}

טעות נפוצה: לשכוח את ענף המטבע ולענות 15\frac15 - זו ההסתברות לשחור בתנאי שנבחרה קופסה א', לא ההסתברות של המסלול.

סעיף ב

תשובה:

720\frac7{20}

יש שני מסלולים שמסתיימים בשחור, ומחברים אותם:

P(שחור)=12⋅15+12⋅12=110+14=220+520=720P(\text{שחור})=\frac12\cdot\frac15+\frac12\cdot\frac12=\frac1{10}+\frac14=\frac{2}{20}+\frac{5}{20}=\frac7{20}

טעות נפוצה: לחבר את ההסתברויות לשחור בכל קופסה בלי לכפול ב-12\frac12: 15+12=710\frac15+\frac12=\frac7{10}.

סעיף ג

תשובה:

27\frac27

הסתברות מותנית: מסלול "א' וגם שחור" (סעיף א) חלקי ההסתברות לשחור (סעיף ב).

P(א’∣שחור)=110720=110⋅207=27P(\text{א'}\mid\text{שחור})=\frac{\frac1{10}}{\frac7{20}}=\frac1{10}\cdot\frac{20}{7}=\frac27

טעות נפוצה: להחליף את כיוון ההתניה ולענות P(שחור∣א’)=15P(\text{שחור}\mid\text{א'})=\frac15.

סעיף ד

תשובה:

35\frac35

בהוצאה הראשונה: 4 לבנים מתוך 5. אחרי שהוצא לבן נשארו 4 כדורים, ומהם 3 לבנים:

P=45⋅34=1220=35P=\frac45\cdot\frac34=\frac{12}{20}=\frac35

טעות נפוצה: לא לעדכן את הקופסה אחרי ההוצאה הראשונה ולחשב 45⋅45=1625\frac45\cdot\frac45=\frac{16}{25}.

שאלה 4 · משולש שווה שוקיים: דמיון ויחס שטחים

במשולש שווה השוקיים ABCABC נתון: AB=CB=25AB=CB=25, AC=10AC=10.

הנקודה EE נמצאת על הצלע BCBC כך ש-AE=ACAE=AC.

ABCE
א.

הראו ש-∢AEC=∢BAC\sphericalangle AEC=\sphericalangle BAC.

ב.

הוכיחו: △ABC∼△EAC\triangle ABC\sim\triangle EAC

ג.

חשבו את ECEC ואת BEBE.

ד.

חשבו את היחס בין שטח המשולש ABCABC לשטח המשולש EACEAC.

◂ פתרון מלא לשאלה 4

סעיף א

תשובה:

שתיהן שוות ל-∢ACB\sphericalangle ACB

AE=ACAE=AC, ולכן במשולש AECAEC זוויות הבסיס שוות: ∢AEC=∢ACE=∢ACB\sphericalangle AEC=\sphericalangle ACE=\sphericalangle ACB.

AB=CBAB=CB, ולכן במשולש ABCABC: ∢BAC=∢ACB\sphericalangle BAC=\sphericalangle ACB.

לכן ∢AEC=∢BAC\sphericalangle AEC=\sphericalangle BAC.

טעות נפוצה: לחשוב שבמשולש AECAEC השוקיים הן EAEA ו-ECEC, ולהסיק ש-∢EAC=∢ACE\sphericalangle EAC=\sphericalangle ACE. השוקיים השוות הן AEAE ו-ACAC, ולכן הזוויות השוות הן מול השוקיים - ב-EE וב-CC.

סעיף ב

תשובה:

הוכחה (ז.ז.)

לפי סעיף א: ∢BAC=∢AEC\sphericalangle BAC=\sphericalangle AEC, ו-∢C\sphericalangle C משותפת לשני המשולשים. לכן △ABC∼△EAC\triangle ABC\sim\triangle EAC (ז.ז.).

טעות נפוצה: להתאים את הקודקודים לפי סדר האותיות בלי לבדוק את הזוויות (△ABC∼△AEC\triangle ABC\sim\triangle AEC); אז בסעיף ג מתקבל מ-BCEC=ACAC\frac{BC}{EC}=\frac{AC}{AC} ש-EC=25EC=25, כלומר E=BE=B.

סעיף ג

תשובה:

EC=4EC=4, BE=21BE=21

ABEA=ACEC⇒2510=10EC⇒EC=4\frac{AB}{EA}=\frac{AC}{EC}\quad\Rightarrow\quad\frac{25}{10}=\frac{10}{EC}\quad\Rightarrow\quad EC=4
BE=25−4=21BE=25-4=21

טעות נפוצה: להחליף בין הקטעים ולענות BE=4BE=4, EC=21EC=21.

סעיף ד

תשובה:

6.256.25

יחס הדמיון ABEA=2510=2.5\frac{AB}{EA}=\frac{25}{10}=2.5, ויחס השטחים הוא ריבוע יחס הדמיון:

SABCSEAC=2.52=6.25\frac{S_{ABC}}{S_{EAC}}=2.5^2=6.25

טעות נפוצה: לענות 2.5 - יחס הדמיון עצמו, בלי להעלות בריבוע.

שאלה 5 · מרובע חסום במעגל: זווית על קוטר ודמיון משולשים

מרובע ABCDABCD חסום במעגל x2+y2=25x^2+y^2=25. המשכי הצלעות ADAD ו-BCBC נפגשים בנקודה EE (ראו ציור).

נתון: A(−4,−3)A(-4,-3), B(0,−5)B(0,-5), C(4,3)C(4,3), D(3,4)D(3,4), E(6,7)E(6,7).

ABCDE
א.

הראו כי ACAC הוא קוטר במעגל, וקבעו את גודל הזווית ABCABC.

ב.

חשבו את שטח המשולש ABEABE.

ג.

הוכיחו כי המשולשים ABEABE ו-CDECDE דומים. (היעזרו בכך שבמרובע חסום במעגל סכום זוויות נגדיות הוא 180∘180^\circ.)

ד.

מצאו את יחס הדמיון, וחשבו את שטח המשולש CDECDE.

◂ פתרון מלא לשאלה 5

סעיף א

תשובה:

∢ABC=90∘\sphericalangle ABC=90^\circ

אמצע ACAC: (−4+42,−3+32)=(0,0)\left(\frac{-4+4}{2},\frac{-3+3}{2}\right)=(0,0) - מרכז המעגל. לכן ACAC קוטר.

זווית היקפית הנשענת על קוטר היא ישרה: ∢ABC=90∘\sphericalangle ABC=90^\circ.

טעות נפוצה: לבדוק רק ש-AA ו-CC על המעגל ולהסיק שזה קוטר - כל מיתר מקיים זאת; צריך שהמרכז יהיה על ACAC.

סעיף ב

תשובה:

30

EE על המשך BCBC, ולכן גם ∢ABE=90∘\sphericalangle ABE=90^\circ (סעיף א).

AB=42+22=20,BE=62+122=180,SABE=20⋅1802=602=30AB=\sqrt{4^2+2^2}=\sqrt{20},\qquad BE=\sqrt{6^2+12^2}=\sqrt{180},\qquad S_{ABE}=\frac{\sqrt{20}\cdot\sqrt{180}}{2}=\frac{60}{2}=30

טעות נפוצה: לקחת את BCBC במקום BEBE כניצב (BC=80BC=\sqrt{80}), ומקבלים 20⋅802=20\frac{\sqrt{20}\cdot\sqrt{80}}{2}=20 - זה שטח המשולש ABCABC.

סעיף ג

תשובה:

∢EDC=∢ABC\sphericalangle EDC=\sphericalangle ABC, ∢E\sphericalangle E משותפת - דמיון ז.ז.

המרובע ABCDABCD חסום במעגל, ולכן סכום הזוויות הנגדיות ABCABC ו-ADCADC הוא 180∘180^\circ.

הזווית EDCEDC צמודה לזווית ADCADC (AA, DD, EE על ישר אחד), ולכן ∢EDC=180∘−∢ADC=∢ABC\sphericalangle EDC=180^\circ-\sphericalangle ADC=\sphericalangle ABC.

הזווית EE משותפת לשני המשולשים.

לכן △ABE∼△CDE\triangle ABE\sim\triangle CDE לפי ז.ז., בהתאמה A↔CA\leftrightarrow C, B↔DB\leftrightarrow D, E↔EE\leftrightarrow E.

טעות נפוצה: להתאים את AA ל-DD ואת BB ל-CC - הזווית EDCEDC שווה ל-∢ABC\sphericalangle ABC, ולכן DD מתאימה ל-BB.

סעיף ד

תשובה:

k=EAEC=10k=\frac{EA}{EC}=\sqrt{10}; SCDE=3S_{CDE}=3

EAEA מתאימה ל-ECEC:

EA=102+102=200,EC=22+42=20,k=20020=10EA=\sqrt{10^2+10^2}=\sqrt{200},\qquad EC=\sqrt{2^2+4^2}=\sqrt{20},\qquad k=\sqrt{\frac{200}{20}}=\sqrt{10}
SCDE=SABEk2=3010=3S_{CDE}=\frac{S_{ABE}}{k^2}=\frac{30}{10}=3

טעות נפוצה: לחלק ב-kk במקום ב-k2k^2: 3010≈9.49\frac{30}{\sqrt{10}}\approx9.49.

שאלה 6 · מגרף הנגזרת לפונקציה אי-זוגית: קיצון ושטח

הפונקציה f(x)f(x) מוגדרת לכל xx. בציור שלפניכם מתואר הגרף של פונקציית הנגזרת f′(x)f'(x), שחותך את ציר ה-xx בנקודות (−2,0)(-2,0) ו-(2,0)(2,0) בלבד.

-22
א.

רשמו את שיעורי ה-xx של נקודות הקיצון של f(x)f(x) וקבעו את סוגן. נמקו.

ב.

רשמו את תחומי העלייה והירידה של f(x)f(x).

ג.

ידוע כי f(x)f(x) אי-זוגית ועוברת בנקודה (2,5)(2,5).

(1)

רשמו את f(−2)f(-2) ואת f(0)f(0). נמקו.

(2)

סרטטו סקיצה של גרף f(x)f(x).

ד.

חשבו את השטח המוגבל על ידי גרף f′(x)f'(x), ציר ה-xx והישרים x=−2x=-2, x=2x=2.

◂ פתרון מלא לשאלה 6

סעיף א

תשובה:

מינימום: x=−2x=-2; מקסימום: x=2x=2

ב-x=−2x=-2: f′f' עוברת מ-−- ל-++ - מינימום. ב-x=2x=2: מ-++ ל-−- - מקסימום.

טעות נפוצה: להפוך את הסוגים (מקסימום ב-−2-2, מינימום ב-22) - מ-−- ל-++ פירושו ש-ff יורדת ואז עולה, כלומר מינימום.

סעיף ב

תשובה:

עלייה: −2<x<2-2<x<2; ירידה: x<−2x<-2, x>2x>2

f′>0f'>0 ב-−2<x<2-2<x<2 - ff עולה; f′<0f'<0 ב-x<−2x<-2 וב-x>2x>2 - ff יורדת.

טעות נפוצה: לקבוע עלייה היכן שגרף f′f' עולה, x<0x<0 - הקובע הוא סימן f′f'.

סעיף ג(1)

תשובה:

f(−2)=−5f(-2)=-5, f(0)=0f(0)=0

פונקציה אי-זוגית מקיימת f(−x)=−f(x)f(-x)=-f(x), ולכן f(−2)=−f(2)=−5f(-2)=-f(2)=-5.

עבור x=0x=0: f(0)=−f(0)f(0)=-f(0), כלומר f(0)=0f(0)=0.

טעות נפוצה: להשתמש בתכונה של פונקציה זוגית ולענות f(−2)=5f(-2)=5.

סעיף ג(2)

תשובה:

יורדת עד המינימום (−2,−5)(-2,-5), עולה דרך הראשית עד המקסימום (2,5)(2,5) ויורדת אחריו; סימטרית סביב הראשית

מסמנים מינימום (−2,−5)(-2,-5), מקסימום (2,5)(2,5) והראשית (0,0)(0,0).

יורדת משמאל עד x=−2x=-2, עולה עד x=2x=2 (דרך הראשית) ויורדת אחריו.

טעות נפוצה: לצייר קיצון ב-x=0x=0, שם יש ל-f′f' מקסימום - ל-ff אין שם קיצון, היא רק עולה הכי מהר.

סעיף ד

תשובה:

10

ב-−2<x<2-2<x<2 גרף f′f' מעל ציר ה-xx, ולכן השטח שווה לאינטגרל:

S=∫−22f′(x) dx=f(2)−f(−2)=5−(−5)=10S=\int_{-2}^2f'(x)\,dx=f(2)-f(-2)=5-(-5)=10

טעות נפוצה: להציב f(−2)=5f(-2)=5 (כאילו הפונקציה זוגית) ולקבל 5−5=05-5=0.

שאלה 7 · שתי פרבולות: שטח עם פיצול בנקודת החיתוך

לפניכם הגרפים של הפונקציות: f(x)=x2f(x)=x^2, g(x)=(x−4)2g(x)=(x-4)^2.

III14
א.

התאימו בין הגרפים I ו-II ובין הפונקציות f(x)f(x) ו-g(x)g(x). נמקו.

ב.

מצאו את שיעורי נקודת החיתוך של הגרפים.

ג.

הראו כי f(x)−g(x)=8x−16f(x)-g(x)=8x-16, וקבעו באיזה חלק של הקטע 1≤x≤41\le x\le4 הגרף של ff מעל הגרף של gg.

ד.

חשבו את השטח הכלוא בין הגרפים והישרים x=1x=1 ו-x=4x=4 (השטח המסומן בציור).

◂ פתרון מלא לשאלה 7

סעיף א

תשובה:

I: g(x)g(x), II: f(x)f(x)

הקודקוד של f(x)=x2f(x)=x^2 הוא (0,0)(0,0) והקודקוד של g(x)=(x−4)2g(x)=(x-4)^2 הוא (4,0)(4,0).

באיור II נוגע בציר ה-xx בראשית ו-I נוגע בו מימין, ולכן I הוא g(x)g(x) ו-II הוא f(x)f(x).

טעות נפוצה: לקרוא מ-(x−4)2(x-4)^2 קודקוד ב-x=−4x=-4 ולהחליף: I - f(x)f(x), II - g(x)g(x).

סעיף ב

תשובה:

(2,4)(2,4)

x2=x2−8x+16⇒8x=16⇒x=2,f(2)=4x^2=x^2-8x+16\quad\Rightarrow\quad8x=16\quad\Rightarrow\quad x=2,\qquad f(2)=4

טעות נפוצה: לפתוח (x−4)2=x2−16(x-4)^2=x^2-16, לקבל 0=−160=-16 ולהסיק שאין חיתוך.

סעיף ג

תשובה:

ב-2<x≤42<x\le4

f(x)−g(x)=x2−(x2−8x+16)=8x−16f(x)-g(x)=x^2-(x^2-8x+16)=8x-16

8x−16>08x-16>0 כאשר x>2x>2, ולכן ב-2<x≤42<x\le4 הגרף של ff מעל הגרף של gg, וב-1≤x<21\le x<2 - מתחתיו.

טעות נפוצה: לשכוח שהמינוס לפני הסוגריים חל על כל האיברים, לקבל −8x+16-8x+16, ולהסיק ש-ff מעל gg דווקא ב-x<2x<2.

סעיף ד

תשובה:

20 יח"ר

מפצלים בנקודת החיתוך x=2x=2:

S=∫12(16−8x) dx+∫24(8x−16) dx=[16x−4x2]12+[4x2−16x]24S=\int_1^2(16-8x)\,dx+\int_2^4(8x-16)\,dx=\Big[16x-4x^2\Big]_1^2+\Big[4x^2-16x\Big]_2^4
=(16−12)+(0−(−16))=4+16=20=(16-12)+(0-(-16))=4+16=20

טעות נפוצה: לא לפצל ולחשב ∫14(8x−16) dx=12\int_1^4(8x-16)\,dx=12 - החלק שבו gg עליונה מקוזז במקום להיספר.

שאלה 8 · שתי פונקציות רציונליות: קטע אנכי מקסימלי

לפניך הגרפים של שתי הפונקציות: f(x)=4x2+3f(x)=\frac{4}{x^2+3}, g(x)=4xx2+3g(x)=\frac{4x}{x^2+3} המוגדרות לכל xx.

אבM
א.

חשבו את f(0)f(0) ואת g(0)g(0), וקבעו את הסימן של g(x)g(x) עבור x<0x<0. על פי זה קבעו איזה גרף מתאים לאיזו פונקציה.

ב.

מצאו את שיעורי נקודת החיתוך MM של שני הגרפים.

ג.

מעבירים ישר המקביל לציר ה-yy משמאל לנקודת החיתוך MM. הישר חותך את גרף הפונקציה f(x)f(x) בנקודה AA ואת גרף הפונקציה g(x)g(x) בנקודה BB. נסמן ב-tt את שיעור ה-xx של הנקודה AA.

(1)

הראו כי AB=4−4tt2+3AB=\frac{4-4t}{t^2+3}.

(2)

מצאו את ערכו של tt עבורו אורך הקטע ABAB מקסימלי, ואת האורך המקסימלי.

◂ פתרון מלא לשאלה 8

סעיף א

תשובה:

f(0)=43f(0)=\frac43, g(0)=0g(0)=0, g<0g<0 עבור x<0x<0; גרף א: ff, גרף ב: gg

f(0)=43f(0)=\frac43, g(0)=0g(0)=0. עבור x<0x<0 המונה 4x4x שלילי והמכנה חיובי, ולכן g(x)<0g(x)<0.

גרף ב עובר בראשית ושלילי משמאל לה - זה gg. גרף א הוא ff.

טעות נפוצה: להציב x=0x=0 רק במכנה של gg ולקבל g(0)=43g(0)=\frac43 - ואז לא ניתן להבחין בין הגרפים.

סעיף ב

תשובה:

M(1,1)M(1,1)

4=4x4=4x, ולכן x=1x=1, y=41+3=1y=\frac{4}{1+3}=1.

טעות נפוצה: לחשב את yy בלי המכנה, y=4y=4.

סעיף ג(1)

תשובה:

AB=f(t)−g(t)AB=f(t)-g(t)

משמאל ל-MM (t<1t<1) ff מעל gg, ולכן AB=f(t)−g(t)=4−4tt2+3AB=f(t)-g(t)=\frac{4-4t}{t^2+3}.

טעות נפוצה: לכתוב g(t)−f(t)g(t)-f(t) ולקבל ביטוי שלילי.

סעיף ג(2)

תשובה:

t=−1t=-1, AB=2AB=2

AB′(t)=−4(t2+3)−(4−4t)⋅2t(t2+3)2=4t2−8t−12(t2+3)2=4(t−3)(t+1)(t2+3)2AB'(t)=\frac{-4(t^2+3)-(4-4t)\cdot2t}{(t^2+3)^2}=\frac{4t^2-8t-12}{(t^2+3)^2}=\frac{4(t-3)(t+1)}{(t^2+3)^2}

t=−1t=-1 או t=3t=3; t=3t=3 נפסל (t<1t<1). משמאל ל-−1-1 הנגזרת חיובית ומימין שלילית - מקסימום.

AB(−1)=84=2AB(-1)=\frac{8}{4}=2

טעות נפוצה: לבחור t=3t=3 בלי לבדוק שהישר משמאל ל-MM.

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.