מתכונת במתמטיקה 471 - מתכונת 2 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: ציון סף לקבלה ומצטיינים
ציונים במבחן קבלה למגמה מתפלגים נורמלית. ממוצע הציונים הוא 70 וסטיית התקן היא 10.
כמה אחוזים מן הנבחנים קיבלו ציון נמוך מ-85?
מן הנבחנים, אלה שהציונים שלהם היו הגבוהים ביותר, התקבלו למגמה.
(1) מהו הציון הנמוך ביותר שאיתו אפשר להתקבל למגמה? (2) האם נבחן שקיבל 77 התקבל למגמה? נמקו.
נבחנים שהציון שלהם גבוה מ-90 מוגדרים מצטיינים.
מצאו כמה אחוזים מן הנבחנים התקבלו למגמה, והם אינם מצטיינים.
1,772 נבחנים התקבלו למגמה, והם אינם מצטיינים.
כמה נבחנים סך הכול ניגשו למבחן הקבלה?
◂ פתרון מלא לשאלה 1
סעיף א
ציון התקן של 85:
בטבלה המצטברת , כלומר קיבלו פחות מ-85.
טעות נפוצה: לענות . הטבלה המצטברת נותנת ישירות את האחוז שמתחת לערך.
סעיף ב
(1) 78.4 (2) לא
מעל ציון הסף , ולכן מתחתיו : .
בטבלה הוא הערך הקרוב ביותר, ולכן .
, ולכן הנבחן לא התקבל.
טעות נפוצה: לחפש בטבלה , לקבל וציון סף 61.6 - ואז לענות שגם 77 התקבל. הם הזנב העליון, ולכן מחפשים .
סעיף ג
ציון התקן של 90: .
כל המצטיינים התקבלו (90 גדול מ-78.4), ולכן:
טעות נפוצה: לענות רק את אחוז המצטיינים, . השאלה היא על המתקבלים שאינם מצטיינים, ולכן מחסירים את המצטיינים מכל המתקבלים.
סעיף ד
10,000
מן הנבחנים הם 1,772 נבחנים:
טעות נפוצה: לחלק ב- ולקבל 8,860 נבחנים. הם כל המתקבלים, כולל המצטיינים.
שאלה 2 · שעות הכנה וציון: ישר רגרסיה
מורה בדקה אצל 5 תלמידים את הקשר בין מספר שעות ההכנה למבחן (המשתנה ) ובין הציון במבחן (המשתנה ).
מצאו את ממוצע שעות ההכנה ואת ממוצע הציונים.
נתון: סטיית התקן של היא 2.828, סטיית התקן של היא 9.96, ומקדם המתאם הוא .
מצאו את משוואת ישר הרגרסיה לניבוי על פי .
על פי ישר הרגרסיה, מהו הציון החזוי לתלמיד שהתכונן 6 שעות?
המורה החליטה להוסיף 5 נקודות לציון של כל אחד מהתלמידים.
כתבו את משוואת ישר הרגרסיה לניבוי הציון החדש על פי , ומצאו את מקדם המתאם בין לציון החדש.
◂ פתרון מלא לשאלה 2
סעיף א
,
טעות נפוצה: לחלק ב-4 במקום ב-5 (מספר התלמידים) ולקבל , - ממוצע ציונים גבוה מכל הציונים בטבלה.
סעיף ב
הישר עובר דרך נקודת הממוצעים :
טעות נפוצה: להפוך את היחס בין סטיות התקן, לקבל שיפוע ואת הישר .
סעיף ג
72.5
טעות נפוצה: לנבא - בלי היחס בין סטיות התקן.
סעיף ד
,
כל ציון גדל ב-5, ולכן גדל ב-5 וסטיית התקן של הציונים לא משתנה. גם מקדם המתאם לא משתנה בהוספת קבוע: .
השיפוע לא משתנה, וכל ניבוי גדל ב-5:
טעות נפוצה: לבלבל בין שינוי של לשינוי של ולהציב במקום : .
שאלה 3 · טבלה דו-ממדית: מתנדבים בשכבה
בשכבת י"א בבית ספר מסוים 200 תלמידים: 120 בנות ו-80 בנים. 110 תלמידים בשכבה מתנדבים, ומהם 60 בנות.
השלימו טבלה דו-ממדית של מספרי התלמידים לפי מין ולפי התנדבות.
מהי ההסתברות לבחור באקראי מן השכבה בת שמתנדבת?
בוחרים באקראי תלמיד מן השכבה. ידוע שהתלמיד שנבחר הוא בן. מהי ההסתברות שהוא מתנדב?
נועה טוענת: "אחוז המתנדבות מבין הבנות בשכבה גדול מאחוז המתנדבים מבין הבנים בשכבה".
האם הטענה של נועה נכונה? נמקו.
◂ פתרון מלא לשאלה 3
סעיף א
בנות: 60 מתנדבות, 60 לא; בנים: 50 מתנדבים, 30 לא
בנות שאינן מתנדבות: . בנים מתנדבים: . בנים שאינם מתנדבים: .
טעות נפוצה: לחשב את הבנים המתנדבים כ- (לחסר מסך הבנים את הבנות המתנדבות) - אז שורת הבנים והעמודה של המתנדבים לא מסתכמות (60+20 אינו 110).
סעיף ב
0.3
בוחרים מכל השכבה (200 תלמידים), והמאורע הוא החיתוך "בת וגם מתנדבת" (60 תלמידות):
טעות נפוצה: לחלק במספר הבנות - - זו הסתברות מותנית (מבין הבנות), לא בחירה מכל השכבה.
סעיף ג
0.625
ידוע שנבחר בן, ולכן מרחב המדגם הוא 80 הבנים:
טעות נפוצה: לחלק במספר המתנדבים - - זו ההסתברות שמתנדב שנבחר הוא בן (כיוון ההתניה הפוך).
סעיף ד
לא נכונה (50% לעומת 62.5%)
50% מהבנות מתנדבות לעומת 62.5% מהבנים, ולכן הטענה אינה נכונה.
טעות נפוצה: להשוות מספרים - 60 בנות מתנדבות לעומת 50 בנים - ולומר שהטענה נכונה.
שאלה 4 · מעגל במערכת צירים: משיק וקוטר
נתון מעגל שמרכזו ורדיוסו 5. הנקודה נמצאת על המעגל.
הראו כי הנקודה נמצאת על המעגל, ומצאו את משוואת הישר .
הישר חותך את ציר ה- בנקודה . מצאו את שיעורי .
המשיק למעגל בנקודה מאונך לרדיוס . מצאו את משוואת המשיק, ואת שיעורי הנקודה שבה הוא חותך את ציר ה-.
הנקודה נמצאת על המעגל כך ש- קוטר. מצאו את שיעורי , והראו כי .
חשבו את גודל הזווית .
◂ פתרון מלא לשאלה 4
סעיף א
משוואת המעגל: . מציבים את : - מתקיים, ולכן על המעגל.
טעות נפוצה: לכתוב את משוואת המעגל עם (סימן הפוך למרכז) ולקבל ש- "לא על המעגל": .
סעיף ב
מציבים במשוואת הישר: . לכן .
טעות נפוצה: להציב ולקבל - זו הנקודה , החיתוך עם ציר ה-.
סעיף ג
;
שיפוע הרדיוס , ולכן שיפוע המשיק (מכפלת השיפועים ).
.
טעות נפוצה: לכתוב (סימן שגוי ב-) ולקבל .
סעיף ד
;
אמצע : .
טעות נפוצה: לחשב (הפרש במקום שיקוף), נקודה שאינה על המעגל.
סעיף ה
הזווית בין לציר ה-: , .
על ציר ה-, ולכן .
טעות נפוצה: לענות - הזווית עם ציר ה-.
שאלה 5 · מעגל המשיק לציר ה-x: מהמשיק לאורך האנך
נתון מעגל שמרכזו , המשיק לציר ה- בנקודה . רדיוס המעגל שווה למרחק המרכז מציר ה-.
מצאו את רדיוס המעגל, את משוואתו ואת שיעורי הנקודה .
המעגל חותך את ציר ה- בשתי נקודות. היא העליונה מביניהן.
מצאו את שיעורי הנקודה .
הראו ששיפוע הרדיוס הוא , ומצאו את משוואת המשיק למעגל בנקודה .
מהנקודה הורידו אנך למשיק, והוא פוגש את המשיק בנקודה .
הוכיחו כי . (רמז: מה הזווית בין למשיק?)
מצאו את משוואת הישר ואת שיעורי הנקודה .
חשבו את אורך הקטע .
◂ פתרון מלא לשאלה 5
סעיף א
, ,
המרחק של מציר ה- הוא 5, ולכן .
היא נקודת ההשקה עם ציר ה-, מתחת למרכז: .
טעות נפוצה: לכתוב - בצד ימין של משוואת המעגל נמצא , לא .
סעיף ב
מציבים : , , או .
הנקודה העליונה: .
טעות נפוצה: לשכוח להוציא שורש ולכתוב , כלומר - נקודה במרחק 9 מהמרכז, מחוץ למעגל שרדיוסו 5.
סעיף ג
המשיק מאונך לרדיוס בנקודת ההשקה: .
הוא עובר ב-: .
טעות נפוצה: להשתמש בשיפוע גם למשיק, ולקבל את הישר עצמו: .
סעיף ד
ו-, ולכן .
מאונך למשיק (כך נבנה).
מאונך למשיק (רדיוס לנקודת ההשקה).
שני ישרים המאונכים לאותו ישר מקבילים, ולכן .
טעות נפוצה: לטעון ש- "כי שניהם יוצאים מנקודות על המעגל" - זה לא נימוק, ולא מתקבלת הוכחה.
סעיף ה
,
לפי סעיף ד, שיפוע שווה לשיפוע : . דרך :
חיתוך עם המשיק:
, כלומר .
טעות נפוצה: לטעות בסימן בנוסחת הישר דרך ולכתוב . אז החיתוך עם המשיק נותן ו- - נקודה שאינה על הישר דרך .
סעיף ו
8
טעות נפוצה: לשכוח שהשיעור של שלילי ולחשב .
שאלה 6 · פונקציה רציונלית: חקירה ומספר פתרונות
נתונה הפונקציה: .
מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה.
הראו כי .
מצאו את נקודות הקיצון של הפונקציה וקבעו את סוגן.
מצאו את האסימפטוטות של הפונקציה ואת נקודת החיתוך שלה עם ציר ה-.
כמה פתרונות יש למשוואה ? נמקו.
◂ פתרון מלא לשאלה 6
סעיף א
,
טעות נפוצה: לפסול גם את , אפס המונה; שם , נקודה רגילה.
סעיף ב
לפי כלל המנה
, ; , :
, ולכן המונה:
טעות נפוצה: לפתוח את עם במקום ולקבל במונה - נגזרת שמתאפסת ב-9 וב-.
סעיף ג
,
: או .
המכנה חיובי: עבור , עבור (), עבור ().
טעות נפוצה: לקבוע את הסוג לפי הגובה (" ולכן זה המקסימום") ולענות , . ערך המינימום כאן גדול מערך המקסימום, כי הנקודות על ענפים שונים.
סעיף ד
, , ;
אנכיות באפסי המכנה: , .
מעלת המונה קטנה ממעלת המכנה, ולכן .
ציר ה-: , .
טעות נפוצה: לחלק את המקדמים המובילים של המונה והמכנה ולכתוב . זה נכון רק כשהמעלות שוות.
סעיף ה
פתרון אחד ()
בקטע : המינימום הוא ב-, ובשאר הקטע . לכן בקטע יש פתרון אחד, .
עבור : אבל לכל היותר (המקסימום). עבור ועבור : .
לכן יש פתרון אחד בלבד.
טעות נפוצה: לחשוב שישר אופקי חותך "קערה" פעמיים ולענות 2. הישר עובר בדיוק בנקודת המינימום ולכן רק נוגע בקערה.
שאלה 7 · פונקציה עם שורש: קיצון בקצה ושטח מתחת לגרף הנגזרת
נתונה הפונקציה .
מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה ואת נקודות החיתוך של הגרף שלה עם הצירים.
הראו כי , ומצאו את כל נקודות הקיצון של הפונקציה (כולל קצה התחום) ואת סוגן.
סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה.
הסבירו מדוע בתחום .
היעזרו בכך ש- היא פונקציה קדומה של , וחשבו את השטח המוגבל על ידי גרף , ציר ה- והישרים ו-.
◂ פתרון מלא לשאלה 7
סעיף א
; ,
מוגדר עבור .
: או . החיתוך עם ציר ה- הוא אותה נקודה .
טעות נפוצה: לכתוב תחום ולהחמיץ את הנקודה - ב- השורש שווה 0 ומוגדר.
סעיף ב
מינימום, מקסימום (קצה)
ב-: שלילית עבור , חיובית עבור . מינימום: .
בקצה : , והפונקציה יורדת מיד אחריו - מקסימום .
טעות נפוצה: לענות רק - בלי לבדוק את נקודת הקצה.
סעיף ג
מתחיל ב-, יורד עד , עולה וחוצה את ציר ה- ב-
הגרף מתחיל בראשית, יורד עד המינימום , עולה, חוצה את ציר ה- ב-3 וממשיך לעלות.
טעות נפוצה: לצייר חלק של הגרף משמאל לציר ה- - הפונקציה מוגדרת רק עבור .
סעיף ד(1)
עולה בתחום הזה (המונה )
עבור המונה והמכנה , ולכן - בהתאם לכך ש- עולה מימין למינימום.
טעות נפוצה: להסיק מכך ש- עבור שגם שם. הסימן של קשור לעלייה וירידה של , לא לסימן של .
סעיף ד(2)
4
בתחום הגרף של מעל הציר (סעיף ד(1)), ולכן:
טעות נפוצה: לחשב , כאילו התחום מתחיל ב-0.
שאלה 8 · בעיית קיצון: היקף מלבן ליד היפרבולה
לפניכם סרטוט של גרף הפונקציה , המוגדרת לכל . מנקודה , הנמצאת על גרף הפונקציה ברביע השני, העבירו אנכים לאסימפטוטות של הפונקציה, כך שהאסימפטוטות והאנכים יוצרים מלבן.
מצאו את משוואות האסימפטוטות של המאונכות לצירים.
נסמן את שיעור ה- של ב- (). הראו כי היקף המלבן הוא .
מצאו את שיעורי הנקודה שבעבורה היקף המלבן מינימלי.
חשבו את שטח המלבן בעבור הנקודה שמצאתם.
◂ פתרון מלא לשאלה 8
סעיף א
,
- . - .
טעות נפוצה: לכתוב (המונה) במקום .
סעיף ב
צלעות ו-
המרחק של מהאסימפטוטה : .
המרחק מהאסימפטוטה : .
טעות נפוצה: לקחת את עצמה כצלע (המרחק מציר ה-) - , שגדול ב-2.
סעיף ג
או ; ברביע השני , ולכן .
ל- , ל- - מינימום. : .
טעות נפוצה: לגזור את כ- (לשכוח את הנגזרת הפנימית ). מקבלים , שלעולם אינה מתאפסת, ומסיקים שאין מינימום.
סעיף ד
צלעות: ו-.
טעות נפוצה: למדוד מהצירים: .