דילוג לתוכן המרכזי

מתכונת במתמטיקה 471 - מתכונת 6 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 · תפוחים במשקל פרימיום: התפלגות נורמלית ובחירת שני פרטים

במטע גדול משקל התפוחים מתפלג נורמלית עם ממוצע 150 גרם וסטיית תקן 20 גרם. תפוח ששוקל 170 גרם ומעלה נמכר כ"תפוח פרימיום".

א.

מצאו את ציון התקן של משקל של 170 גרם.

ב.

מהי ההסתברות שתפוח שנבחר באקראי הוא תפוח פרימיום?

ג.

בוחרים באקראי 2 תפוחים מן המטע.

מהי ההסתברות ששני התפוחים הם תפוחי פרימיום?

ד.

מהי ההסתברות שבדיוק אחד מן התפוחים הוא תפוח פרימיום? (היעזרו בעץ הסתברויות.)

◂ פתרון מלא לשאלה 1

סעיף א

תשובה:

z=1z=1

z=x−μσ=170−15020=1z=\frac{x-\mu}{\sigma}=\frac{170-150}{20}=1

טעות נפוצה: לחלק בממוצע במקום בסטיית התקן: 20150≈0.13\frac{20}{150}\approx0.13.

סעיף ב

תשובה:

0.15870.1587

תפוח פרימיום שוקל 170 גרם ומעלה, כלומר מחפשים את השטח מימין ל-z=1z=1:

P(Z>1)=1−Φ(1)=1−0.8413=0.1587P(Z>1)=1-\Phi(1)=1-0.8413=0.1587

טעות נפוצה: לענות Φ(1)=0.8413\Phi(1)=0.8413 - זו ההסתברות שהתפוח שוקל פחות מ-170 גרם.

סעיף ג

תשובה:

0.15872≈0.02520.1587^2\approx0.0252

משקלי שני תפוחים שנבחרו באקראי בלתי תלויים, ולכן:

P=0.1587⋅0.1587≈0.0252P=0.1587\cdot0.1587\approx0.0252

טעות נפוצה: לכפול ב-2 ולענות 2⋅0.1587=0.31742\cdot0.1587=0.3174 - כאילו מספיק שאחד מהם יהיה תפוח פרימיום.

סעיף ד

תשובה:

2⋅0.1587⋅0.8413≈0.26702\cdot0.1587\cdot0.8413\approx0.2670

בעץ יש שני מסלולים שבהם בדיוק תפוח אחד הוא פרימיום: "פרימיום ואחריו רגיל" ו"רגיל ואחריו פרימיום".

P=0.1587⋅0.8413+0.8413⋅0.1587=2⋅0.1587⋅0.8413≈0.2670P=0.1587\cdot0.8413+0.8413\cdot0.1587=2\cdot0.1587\cdot0.8413\approx0.2670

טעות נפוצה: לספור רק מסלול אחד ולענות 0.1587⋅0.8413≈0.13350.1587\cdot0.8413\approx0.1335.

שאלה 2 · התפלגות נורמלית: יבול הזיתים במטע

במטע זיתים יש 250 עצים. היבול השנתי של עץ במטע מתפלג נורמלית עם ממוצע של 50 ק"ג זיתים וסטיית תקן של 8 ק"ג.

א.

מהו החציון של היבול השנתי של עץ במטע? ואיזה אחוז מהעצים מניבים בין 42 ל-58 ק"ג זיתים?

ב.

איזה אחוז מהעצים במטע מניבים יותר מ-62 ק"ג זיתים?

ג.

עצים שמניבים יותר מ-62 ק"ג זיתים זקוקים לתמיכה בענפים. לכמה עצים במטע (בקירוב) דרושה תמיכה?

ד.

בשנה שחונה ירד היבול הממוצע של עץ במטע ב-10%, וסטיית התקן לא השתנתה. לכמה עצים (בקירוב) דרושה תמיכה בשנה זו?

◂ פתרון מלא לשאלה 2

סעיף א

תשובה:

החציון 50 ק"ג; 68.26%

בהתפלגות נורמלית החציון שווה לממוצע: 50 ק"ג.

42 ו-58 נמצאים סטיית תקן אחת מתחת לממוצע ומעליו: z=42−508=−1z=\frac{42-50}{8}=-1, z=58−508=1z=\frac{58-50}{8}=1.

P(42<X<58)=Φ(1)−Φ(−1)=0.8413−0.1587=0.6826P(42<X<58)=\Phi(1)-\Phi(-1)=0.8413-0.1587=0.6826

טעות נפוצה: לעצור ב-Φ(1)=0.8413\Phi(1)=0.8413 ולענות 84.13% - זה האחוז של כל העצים שמניבים פחות מ-58 ק"ג, כולל אלה שמתחת ל-42.

סעיף ב

תשובה:

6.68%

z=62−508=1.5,Φ(1.5)=0.9332z=\frac{62-50}{8}=1.5,\qquad\Phi(1.5)=0.9332

הטבלה נותנת את השטח משמאל ל-62; העצים שמניבים יותר הם המשלים:

P(X>62)=1−0.9332=0.0668P(X>62)=1-0.9332=0.0668

טעות נפוצה: לענות 93.32% - זה האחוז שמניבים פחות מ-62 ק"ג.

סעיף ג

תשובה:

17 עצים

מכפילים את ההסתברות מסעיף ב במספר העצים:

250⋅0.0668=16.7≈17250\cdot0.0668=16.7\approx17

טעות נפוצה: להכפיל ב-6.68 במקום ב-0.0668 ולקבל 1,670 עצים - יותר מכל העצים במטע. אחוז הופכים לשבר עשרוני לפני הכפל.

סעיף ד

תשובה:

4 עצים

ירידה ב-10%: μnew=50⋅0.9=45\mu_{new}=50\cdot0.9=45.

z=62−458=2.125≈2.13,Φ(2.13)=0.9834z=\frac{62-45}{8}=2.125\approx2.13,\qquad\Phi(2.13)=0.9834
P(X>62)=1−0.9834=0.0166,250⋅0.0166≈4P(X>62)=1-0.9834=0.0166,\qquad250\cdot0.0166\approx4

טעות נפוצה: להוריד 10 ק"ג במקום 10% - ממוצע 40, z=228=2.75z=\frac{22}{8}=2.75, ולקבל 250⋅0.003≈1250\cdot0.003\approx1 עץ.

שאלה 3 · שתי בעיטות עונשין: עץ הסתברויות והסתברות מותנית

שחקן כדורגל בועט שתי בעיטות עונשין.

ההסתברות שיבקיע בבעיטה הראשונה היא 0.7.

אם הבקיע בבעיטה הראשונה, ההסתברות שיבקיע בבעיטה השנייה היא 0.8.

אם החטיא בבעיטה הראשונה, ההסתברות שיבקיע בבעיטה השנייה היא 0.6.

א.

מצאו את ההסתברות שהשחקן יחטיא בשתי הבעיטות.

ב.

מצאו את ההסתברות שהשחקן יבקיע רק באחת משתי הבעיטות.

ג.

אם ידוע שהשחקן הבקיע רק באחת משתי הבעיטות, מצאו את ההסתברות שהבקיע בבעיטה השנייה.

◂ פתרון מלא לשאלה 3

סעיף א

תשובה:

0.12

החטאה בראשונה: 1−0.7=0.31-0.7=0.3. אחרי החטאה, החטאה בשנייה: 1−0.6=0.41-0.6=0.4.

מסלול אחד בעץ, כופלים: 0.3⋅0.4=0.120.3\cdot0.4=0.12.

טעות נפוצה: לקחת להחטאה השנייה את 1−0.8=0.21-0.8=0.2 (הענף שאחרי הבקעה) ולקבל 0.3⋅0.2=0.060.3\cdot0.2=0.06.

סעיף ב

תשובה:

0.32

שני מסלולים זרים: הבקעה ואז החטאה, או החטאה ואז הבקעה:

0.7⋅0.2+0.3⋅0.6=0.14+0.18=0.320.7\cdot0.2+0.3\cdot0.6=0.14+0.18=0.32

טעות נפוצה: לספור רק את הסדר "הבקעה ואז החטאה" ולענות 0.140.14.

סעיף ג

תשובה:

916=0.5625\frac{9}{16}=0.5625

נסמן: AA - קליעה רק בשנייה, BB - קליעה רק באחת.

P(A∣B)=0.3⋅0.60.32=0.180.32=0.5625P(A\mid B)=\frac{0.3\cdot0.6}{0.32}=\frac{0.18}{0.32}=0.5625

טעות נפוצה: לענות 0.60.6 - ההסתברות להבקיע בשנייה אחרי החטאה, שהיא התנאי ההפוך (בהינתן החטאה בראשונה).

שאלה 4 · גבהים במשולש במערכת צירים: יחס דמיון ושטחים

במשולש OBCOBC העבירו גבהים ODOD ו-BEBE לצלעות BCBC ו-OCOC בהתאמה. הנקודה OO היא ראשית הצירים, והנקודה CC נמצאת על ציר ה-xx. משוואת הישר BCBC היא: y=−3x+12y=-3x+12.

OBCDExy
א.

מצאו את שיעורי הנקודה CC ואת אורך הצלע OCOC.

ב.

מצאו את משוואת הישר ODOD, והראו כי D(3.6,1.2)D(3.6,1.2).

ג.

חשבו את שטח המשולש ODCODC.

ד.

הוכיחו כי המשולשים BECBEC ו-ODCODC דומים.

ה.

נתון: BC=10BC=\sqrt{10}.

חשבו את יחס השטחים SBECSODC\frac{S_{BEC}}{S_{ODC}} ואת שטח המשולש BECBEC.

ו.

מצאו את שיעורי הנקודה BB ואת שטח המשולש OBCOBC.

◂ פתרון מלא לשאלה 4

סעיף א

תשובה:

C(4,0)C(4,0), OC=4OC=4

מציבים y=0y=0: 0=−3x+120=-3x+12, x=4x=4. לכן C(4,0)C(4,0) ו-OC=4OC=4.

טעות נפוצה: להציב x=0x=0 במקום y=0y=0 ולקבל את הנקודה (0,12)(0,12) - זו נקודת החיתוך עם ציר ה-yy.

סעיף ב

תשובה:

y=13xy=\frac13x; D(3.6,1.2)D(3.6,1.2)

OD⊥BCOD\perp BC: mOD=13m_{OD}=\frac13, ו-ODOD עובר בראשית, ולכן y=13xy=\frac13x.

DD היא נקודת החיתוך של ODOD ו-BCBC:

13x=−3x+12⇒103x=12⇒x=3.6, y=1.2\frac13x=-3x+12\quad\Rightarrow\quad\frac{10}{3}x=12\quad\Rightarrow\quad x=3.6,\ y=1.2

טעות נפוצה: לבחור לישר ODOD שיפוע −13-\frac13 ולקבל נקודת חיתוך (4.5,−1.5)(4.5,-1.5) - מתחת לציר ה-xx, מחוץ למשולש.

סעיף ג

תשובה:

2.4

בוחרים את OCOC כבסיס. הגובה אליו הוא שיעור ה-yy של DD:

SODC=4⋅1.22=2.4S_{ODC}=\frac{4\cdot1.2}{2}=2.4

טעות נפוצה: לקחת כגובה את שיעור ה-xx של DD ולקבל 4⋅3.62=7.2\frac{4\cdot3.6}{2}=7.2.

סעיף ד

תשובה:

הוכחה: ∠BEC=∠ODC=90∘\angle BEC=\angle ODC=90^\circ והזווית CC משותפת - דמיון ז.ז.

∠BEC=90∘\angle BEC=90^\circ ו-∠ODC=90∘\angle ODC=90^\circ (גבהים), והזווית CC משותפת.

לכן △BEC∼△ODC\triangle BEC\sim\triangle ODC (ז.ז.), בהתאמה B↔OB\leftrightarrow O, E↔DE\leftrightarrow D, C↔CC\leftrightarrow C.

טעות נפוצה: לטעון שהמשולשים דומים רק בגלל הזווית הישרה - צריך שתי זוויות שוות.

סעיף ה

תשובה:

SBECSODC=0.625\frac{S_{BEC}}{S_{ODC}}=0.625, SBEC=1.5S_{BEC}=1.5

היתר BCBC מתאים ליתר OCOC, ולכן יחס הדמיון הוא k=BCOC=104k=\frac{BC}{OC}=\frac{\sqrt{10}}{4}.

יחס השטחים הוא ריבוע יחס הדמיון:

SBECSODC=(104)2=1016=0.625\frac{S_{BEC}}{S_{ODC}}=\left(\frac{\sqrt{10}}{4}\right)^2=\frac{10}{16}=0.625
SBEC=0.625⋅2.4=1.5S_{BEC}=0.625\cdot2.4=1.5

טעות נפוצה: לקחת את יחס השטחים שווה ליחס הדמיון: 104≈0.79\frac{\sqrt{10}}{4}\approx0.79, ואז SBEC≈1.9S_{BEC}\approx1.9.

סעיף ו

תשובה:

B(3,3)B(3,3), SOBC=6S_{OBC}=6

B(x,−3x+12)B(x,-3x+12) במרחק 10\sqrt{10} מ-C(4,0)C(4,0):

(x−4)2+9(x−4)2=10⇒(x−4)2=1(x-4)^2+9(x-4)^2=10\quad\Rightarrow\quad(x-4)^2=1

x=3x=3 או x=5x=5. ב-x=5x=5 מתקבל y=−3y=-3 (מתחת לציר), ולכן B(3,3)B(3,3).

SOBC=OC⋅BE2=4⋅32=6S_{OBC}=\frac{OC\cdot BE}{2}=\frac{4\cdot3}{2}=6

טעות נפוצה: לבחור x=5x=5 ולקבל B(5,−3)B(5,-3) - נקודה מתחת לציר ה-xx, שאינה מתאימה לסרטוט (ו-EE לא נמצאת על הצלע OCOC).

שאלה 5 · משולש חסום במעגל: חיתוך עם ישר ושטח

משולש ABCABC חסום במעגל שמרכזו M(−1,0)M(-1,0). הקודקוד C(−6,0)C(-6,0) נמצא על ציר ה-xx, והצלע ABAB נמצאת על הישר y=xy=x, שעובר דרך ראשית הצירים OO (ראו סרטוט).

ABCMO
א.

מצאו את משוואת המעגל.

ב.

מצאו את שיעורי הקודקודים AA (ברביע הראשון) ו-BB.

ג.

מצאו את שטח המשולש ABCABC.

ד.

הנקודה EE היא אמצע הצלע ACAC. מצאו את שטח המשולש EABEAB.

◂ פתרון מלא לשאלה 5

סעיף א

תשובה:

(x+1)2+y2=25(x+1)^2+y^2=25

R=MC=−1−(−6)=5R=MC=-1-(-6)=5, ולכן (x+1)2+y2=25(x+1)^2+y^2=25.

טעות נפוצה: לכתוב (x−1)2+y2=25(x-1)^2+y^2=25 - טעות בסימן של המרכז.

סעיף ב

תשובה:

A(3,3)A(3,3), B(−4,−4)B(-4,-4)

(x+1)2+x2=25⇒2x2+2x−24=0⇒x2+x−12=0(x+1)^2+x^2=25\quad\Rightarrow\quad2x^2+2x-24=0\quad\Rightarrow\quad x^2+x-12=0

(x+4)(x−3)=0(x+4)(x-3)=0, ולכן A(3,3)A(3,3) ו-B(−4,−4)B(-4,-4).

טעות נפוצה: לפתוח את (x+1)2(x+1)^2 כ-x2+1x^2+1 ולקבל x=±12x=\pm\sqrt{12}.

סעיף ג

תשובה:

21

OO על הצלע ABAB ומחלקת את המשולש לשני משולשים עם הבסיס CO=6CO=6:

SABC=6⋅32+6⋅42=9+12=21S_{ABC}=\frac{6\cdot3}{2}+\frac{6\cdot4}{2}=9+12=21

טעות נפוצה: לחשב רק את המשולש שמעל ציר ה-xx ולקבל 9.

סעיף ד

תשובה:

10.5

למשולשים EABEAB ו-CABCAB אותו גובה מ-BB לישר ACAC, ו-AE=12ACAE=\frac12AC. לכן:

SEAB=12SCAB=212=10.5S_{EAB}=\frac12S_{CAB}=\frac{21}{2}=10.5

טעות נפוצה: לחשוב שאמצע הצלע מקטין את השטח פי 4 (כמו בדמיון) ולענות 214=5.25\frac{21}{4}=5.25.

שאלה 6 · חקירת פונקציה רציונלית: נגזרת, קיצון וחיתוך עם ישרים אופקיים

נתונה הפונקציה: f(x)=8x(x+2)2f(x)=\frac{8x}{(x+2)^2}.

א.
(1)

מצאו את תחום ההגדרה של f(x)f(x).

(2)

מצאו את האסימפטוטות המאונכות לצירים.

ב.

הראו כי f′(x)=8(2−x)(x+2)3f'(x)=\frac{8(2-x)}{(x+2)^3}.

ג.

מצאו את נקודת הקיצון של f(x)f(x) וקבעו את סוגה.

ד.

סרטטו סקיצה של גרף f(x)f(x).

ה.

כמה נקודות משותפות יש לגרף f(x)f(x) ולישר y=1y=1? וכמה לגרף ולישר y=12y=\frac12? נמקו.

◂ פתרון מלא לשאלה 6

סעיף א(1)

תשובה:

x≠−2x\neq-2

המכנה מתאפס ב-x=−2x=-2: התחום x≠−2x\neq-2.

טעות נפוצה: לכתוב x≠2x\neq2.

סעיף א(2)

תשובה:

x=−2x=-2, y=0y=0

אנכית x=−2x=-2 (המונה שם −16≠0-16\neq0); אופקית y=0y=0 (מעלת המונה קטנה ממעלת המכנה).

טעות נפוצה: לכתוב y=8y=8.

סעיף ב

תשובה:

f′(x)=8(x+2)2−16x(x+2)(x+2)4=8(2−x)(x+2)3f'(x)=\frac{8(x+2)^2-16x(x+2)}{(x+2)^4}=\frac{8(2-x)}{(x+2)^3}

כלל המנה, כשנגזרת המכנה היא 2(x+2)2(x+2):

f′(x)=8(x+2)2−8x⋅2(x+2)(x+2)4=8(x+2)[(x+2)−2x](x+2)4=8(2−x)(x+2)3f'(x)=\frac{8(x+2)^2-8x\cdot2(x+2)}{(x+2)^4}=\frac{8(x+2)\left[(x+2)-2x\right]}{(x+2)^4}=\frac{8(2-x)}{(x+2)^3}

טעות נפוצה: לגזור את (x+2)2(x+2)^2 כ-(x+2)(x+2) (לשכוח את המקדם 2). מקבלים f′(x)=8(x+2)−8x(x+2)3=16(x+2)3f'(x)=\frac{8(x+2)-8x}{(x+2)^3}=\frac{16}{(x+2)^3}, שלא מתאפסת - ו"אין קיצון".

סעיף ג

תשובה:

max⁡(2,1)\max(2,1)

f′(x)=0f'(x)=0 ב-x=2x=2. ל-−2<x<2-2<x<2: f′>0f'>0; ל-x>2x>2: f′<0f'<0.

עלייה ואחריה ירידה: מקסימום. f(2)=1616=1f(2)=\frac{16}{16}=1.

טעות נפוצה: לקבוע "מינימום" לפי הסימן של f′f' בצד שמאל של x=−2x=-2 - אבל x=−2x=-2 מחוץ לתחום, ומשווים רק את הסימנים משני צדי x=2x=2.

סעיף ד

תשובה:

סקיצה: ל-x<−2x<-2 מתחת לציר, יורד מ-0 ל-−∞-\infty; ל-x>−2x>-2 עולה מ-−∞-\infty דרך (0,0)(0,0) למקסימום (2,1)(2,1) ויורד ושואף ל-0 מלמעלה

אסימפטוטות x=−2x=-2, y=0y=0, חיתוך (0,0)(0,0), מקסימום (2,1)(2,1).

ל-x<−2x<-2: f<0f<0 ו-f′<0f'<0 - יורד מ-0 ל-−∞-\infty. ל-x>−2x>-2: עולה עד (2,1)(2,1) ויורד לכיוון 0.

טעות נפוצה: לצייר את הענף השמאלי מעל הציר. f(−3)=−24<0f(-3)=-24<0.

סעיף ה

תשובה:

עם y=1y=1: נקודה אחת; עם y=12y=\frac12: שתי נקודות

y=1y=1 הוא גובה המקסימום, ובשאר הגרף הערכים קטנים מ-1: נקודה אחת, (2,1)(2,1).

y=12y=\frac12 בין 0 ל-1: הענף הימני עולה מ-0 עד 1 ויורד חזרה לכיוון 0, ולכן עובר בגובה 12\frac12 פעמיים. הענף השמאלי שלילי. סך הכול שתי נקודות.

טעות נפוצה: לספור רק את העלייה ולענות שגם ל-y=12y=\frac12 נקודה אחת.

שאלה 7 · פונקציית שורש: קיצון בקצה ושטח מתחת לגרף הנגזרת

נתונה הפונקציה: f(x)=x−4x−3f(x)=x-4\sqrt{x-3}.

א.

מצאו את תחום ההגדרה של f(x)f(x) ואת הערך f(3)f(3).

ב.

הראו כי f′(x)=1−2x−3f'(x)=1-\frac{2}{\sqrt{x-3}}, ומצאו את שיעורי נקודות הקיצון של f(x)f(x) וקבעו את סוגן.

ג.

מצאו את שיעורי נקודות החיתוך של גרף f(x)f(x) עם ציר ה-xx.

ד.

סרטטו סקיצה של גרף f(x)f(x).

ה.

חשבו את השטח המוגבל על ידי גרף פונקציית הנגזרת f′(x)f'(x), על ידי ציר ה-xx ועל ידי הישרים x=4x=4 ו-x=7x=7.

◂ פתרון מלא לשאלה 7

סעיף א

תשובה:

x≥3x\ge3; f(3)=3f(3)=3

x−3≥0x-3\ge0, ולכן x≥3x\ge3. f(3)=3−40=3f(3)=3-4\sqrt0=3.

טעות נפוצה: לכתוב x>3x>3 ולהוציא את נקודת הקצה (3,3)(3,3) מהגרף.

סעיף ב

תשובה:

max⁡(3,3)\max(3,3), min⁡(7,−1)\min(7,-1)

(x−3)′=12x−3\left(\sqrt{x-3}\right)'=\frac{1}{2\sqrt{x-3}}, ולכן f′(x)=1−4⋅12x−3=1−2x−3f'(x)=1-4\cdot\frac{1}{2\sqrt{x-3}}=1-\frac{2}{\sqrt{x-3}}.

f′(x)=0f'(x)=0: x−3=2\sqrt{x-3}=2, x=7x=7. f(7)=7−8=−1f(7)=7-8=-1.

ב-3<x<73<x<7: x−3<2\sqrt{x-3}<2, ולכן f′<0f'<0; ב-x>7x>7: f′>0f'>0. (7,−1)(7,-1) מינימום.

נקודת הקצה (3,3)(3,3): מימינה הפונקציה יורדת - מקסימום.

טעות נפוצה: לא לבדוק את נקודת הקצה ולענות רק min⁡(7,−1)\min(7,-1).

סעיף ג

תשובה:

(4,0)(4,0), (12,0)(12,0)

x=4x−3x=4\sqrt{x-3}. מעלים בריבוע: x2=16(x−3)x^2=16(x-3), x2−16x+48=0x^2-16x+48=0, (x−4)(x−12)=0(x-4)(x-12)=0.

בדיקה: f(4)=4−4=0f(4)=4-4=0 ✓, f(12)=12−12=0f(12)=12-12=0 ✓.

טעות נפוצה: להעלות בריבוע בלי לרבע את 4: x2=4(x−3)x^2=4(x-3), x2−4x+12=0x^2-4x+12=0 - בלי פתרון, ומכאן "אין חיתוך".

סעיף ד

תשובה:

מתחיל ב-(3,3)(3,3), יורד דרך (4,0)(4,0) עד (7,−1)(7,-1), ועולה דרך (12,0)(12,0)

מתחילים בנקודת הקצה (3,3)(3,3), יורדים דרך (4,0)(4,0) עד המינימום (7,−1)(7,-1), ועולים דרך (12,0)(12,0).

246810121416-224

טעות נפוצה: לצייר את הגרף גם משמאל ל-x=3x=3, שם הפונקציה אינה מוגדרת.

סעיף ה

תשובה:

11

בקטע 4<x<74<x<7, f′<0f'<0 (סעיף ב), ולכן גרף הנגזרת מתחת לציר.

הקדומה של f′f' היא ff:

∫47f′(x) dx=f(7)−f(4)=−1−0=−1\int_4^7f'(x)\,dx=f(7)-f(4)=-1-0=-1

השטח הוא הערך המוחלט: 11.

טעות נפוצה: לענות −1-1 - ערך האינטגרל. האינטגרל שלילי כי הגרף מתחת לציר, והשטח הוא הערך המוחלט שלו.

שאלה 8 · בעיית קיצון במעגל: משולש ישר זווית ברדיוס

נתון מעגל שמרכזו OO ורדיוסו 6 ס"מ. OBOB רדיוס במעגל. הנקודה EE נמצאת על המעגל, והנקודה DD על הרדיוס OBOB, כך ש-ED⊥OBED\perp OB.

נסמן OD=xOD=x.

xOBDE
א.

הביעו את אורך EDED באמצעות xx.

ב.

הביעו את שטח המשולש ODEODE באמצעות xx.

ג.

הראו ש-S′(x)=18−x236−x2S'(x)=\frac{18-x^2}{\sqrt{36-x^2}}.

ד.

מצאו את xx שבעבורו שטח המשולש ODEODE מקסימלי, ואת השטח המקסימלי.

◂ פתרון מלא לשאלה 8

סעיף א

תשובה:

ED=36−x2ED=\sqrt{36-x^2}

OE=6OE=6 (רדיוס), והמשולש ODEODE ישר זווית ב-DD: ED=36−x2ED=\sqrt{36-x^2}, 0<x<60<x<6.

טעות נפוצה: לכתוב ED=6−xED=6-x.

סעיף ב

תשובה:

S(x)=12x36−x2S(x)=\frac12x\sqrt{36-x^2}

המשולש ישר זווית ב-DD, והניצבים הם OD=xOD=x ו-ED=36−x2ED=\sqrt{36-x^2}:

S(x)=12x36−x2S(x)=\frac12x\sqrt{36-x^2}

טעות נפוצה: לשכוח את החצי ולכתוב S(x)=x36−x2S(x)=x\sqrt{36-x^2} - זה שטח המלבן שצלעותיו ODOD ו-EDED.

סעיף ג

תשובה:

S′(x)=18−x236−x2S'(x)=\frac{18-x^2}{\sqrt{36-x^2}}

נגזרת מכפלה, והשורש בכלל השרשרת:

S′(x)=12[36−x2+x⋅−2x236−x2]=12⋅36−x2−x236−x2=18−x236−x2S'(x)=\frac12\left[\sqrt{36-x^2}+x\cdot\frac{-2x}{2\sqrt{36-x^2}}\right]=\frac12\cdot\frac{36-x^2-x^2}{\sqrt{36-x^2}}=\frac{18-x^2}{\sqrt{36-x^2}}

טעות נפוצה: לגזור מכפלה כמכפלת הנגזרות, 12⋅1⋅−x36−x2\frac12\cdot1\cdot\frac{-x}{\sqrt{36-x^2}} - נגזרת שלילית לכל x>0x>0, ולהסיק בטעות שאין מקסימום.

סעיף ד

תשובה:

x=18=32≈4.24x=\sqrt{18}=3\sqrt2\approx4.24; השטח 9 סמ"ר

S′(x)=0S'(x)=0: x2=18x^2=18, x=32x=3\sqrt2 (בתחום 0<x<60<x<6). S′>0S'>0 משמאל ו-S′<0S'<0 מימין - מקסימום.

S(32)=12⋅32⋅36−18=12⋅18⋅18=9S(3\sqrt2)=\frac12\cdot3\sqrt2\cdot\sqrt{36-18}=\frac12\cdot\sqrt{18}\cdot\sqrt{18}=9

טעות נפוצה: להציב בלי החצי ולענות שהשטח המקסימלי 18 סמ"ר.

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.