מתכונת במתמטיקה 471 - מתכונת 8 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: זמני ריצה והשוואה יחסית
ביום ספורט בבית ספר נמדדו זמני הריצה של התלמידים בריצת 200 מטר. הזמנים מתפלגים נורמלית עם ממוצע 30 שניות וסטיית תקן 2 שניות.
רון רץ 200 מטר ב-27 שניות. בריצה, ככל שהזמן קטן יותר, ההישג טוב יותר.
חשבו את ציון התקן של זמן הריצה של רון.
מהו אחוז התלמידים שהישגם בריצה טוב יותר מההישג של רון?
מהו אחוז התלמידים שרצו 200 מטר בזמן שבין 27 ל-33 שניות?
נתון שבקפיצה לרוחק מהתלמידים קפצו למרחק קטן יותר מהמרחק שקפץ רון.
באיזה מקצוע ההישג של רון טוב יותר, יחסית לתלמידי בית הספר? נמקו.
◂ פתרון מלא לשאלה 1
סעיף א
רון רץ מהר מהממוצע, ולכן ציון התקן שלילי.
טעות נפוצה: להפוך את סדר החיסור במונה, , ולקבל - ציון תקן חיובי, כאילו רון רץ לאט מהממוצע.
סעיף ב
הישג טוב יותר פירושו זמן קצר יותר מ-27 שניות:
מהתלמידים רצו מהר יותר מרון.
טעות נפוצה: לחשב - זה אחוז התלמידים שרצו לאט יותר מרון.
סעיף ג
ציון התקן של 33: .
מהתלמידים.
טעות נפוצה: לחשב רק את החצי שמעל הממוצע, , ולענות .
סעיף ד
בריצה
בריצה ההישג של רון טוב מזה של כל מי שרץ לאט יותר ממנו:
כלומר הישגו בריצה טוב מזה של מהתלמידים, ובקפיצה - מזה של בלבד. לכן ההישג בריצה טוב יותר יחסית.
טעות נפוצה: להשוות את מסעיף ב ל- ולהסיק שההישג בקפיצה טוב יותר - הם התלמידים שטובים מרון, לא אלה שהוא טוב מהם.
שאלה 2 · ממוצע, סטיית תקן וחציון בטבלת שכיחויות: ביקורים בספרייה
בשכבה בבית ספר בדקו כמה פעמים ביקר כל תלמיד בספריית בית הספר בשבוע מסוים. כל תלמיד ביקר 0, 1, 2 או 3 פעמים. הטבלה שלפניכם מתארת את התפלגות מספר הביקורים.
ממוצע מספר הביקורים לתלמיד הוא 1.3.
מצאו את , ומצאו כמה תלמידים יש בשכבה.
חשבו את סטיית התקן של מספר הביקורים לתלמיד.
מצאו את השכיח ואת החציון של מספר הביקורים לתלמיד.
בשכבה אחרת יש גם כן 50 תלמידים, וגם בה כל תלמיד ביקר בספרייה 0, 1, 2 או 3 פעמים באותו שבוע. החציון של מספר הביקורים בשכבה האחרת הוא 1.5.
כמה תלמידים בשכבה האחרת ביקרו בספרייה פעם אחת לכל היותר?
◂ פתרון מלא לשאלה 2
סעיף א
, בשכבה 50 תלמידים
הממוצע הוא סכום המכפלות חלקי מספר התלמידים:
כופלים במכנה:
מספר התלמידים: .
טעות נפוצה: להשמיט מהמכנה את 10 התלמידים שלא ביקרו כלל: , ומתקבל - מספר שלילי. כל התלמידים נספרים במכנה.
סעיף ב
השונות היא ממוצע ריבועי הסטיות מהממוצע 1.3:
סטיית התקן היא השורש של השונות:
טעות נפוצה: לעצור בשונות ולענות 0.81. סטיית התקן היא השורש הריבועי של השונות.
סעיף ג
השכיח: 1, החציון: 1
השכיח: לערך 1 השכיחות הגדולה ביותר (20 תלמידים), ולכן השכיח הוא 1.
החציון: 50 תלמידים, ולכן החציון הוא ממוצע הערכים במקומות 25 ו-26.
שכיחות מצטברת: 0 - מקומות 1-10; 1 - מקומות 11-30.
המקומות 25 ו-26 בתחום 11-30, שניהם 1, והחציון הוא 1.
טעות נפוצה: לענות שהשכיח הוא 20 - זו השכיחות. השכיח הוא הערך עצמו, ביקור אחד.
סעיף ד
25 תלמידים
יש 50 תלמידים, ולכן החציון הוא ממוצע הערכים במקומות 25 ו-26.
ממוצע של שני ערכים שלמים יוצא 1.5 רק כך:
במקום 25 הערך 1 ובמקום 26 הערך 2. לכן המקומות 1-25 הם 0 או 1, ומהמקום 26 והלאה כל הערכים 2 לפחות.
מספר התלמידים שביקרו פעם אחת לכל היותר הוא 25.
טעות נפוצה: לענות 26 - כאילו גם התלמיד שבמקום 26 ביקר פעם אחת לכל היותר. במקום 26 הערך כבר 2.
שאלה 3 · הוצאה עם החזרה: עץ הסתברויות לשלושה צבעים
בתיבה יש 3 כדורים אדומים, 5 כדורים כחולים והשאר כדורים ירוקים. ההסתברות להוציא באקראי כדור אדום מן התיבה היא 0.15.
כמה כדורים ירוקים בתיבה?
מוציאים באקראי כדור אחד מן התיבה, מחזירים אותו ומוציאים באקראי כדור נוסף.
סרטטו עץ הסתברויות, ומצאו את ההסתברות ששני הכדורים כחולים.
מהי ההסתברות להוציא שני כדורים באותו הצבע?
מהי ההסתברות להוציא לפחות כדור ירוק אחד?
◂ פתרון מלא לשאלה 3
סעיף א
12 כדורים
נסמן ב- את מספר הכדורים בתיבה:
מספר הכדורים הירוקים: .
טעות נפוצה: לענות - זה מספר כל הכדורים, לא מספר הירוקים.
סעיף ב
בכל הוצאה (עם החזרה): אדום , כחול , ירוק . בעץ שתי קומות, ובכל קומה אותם שלושה ענפים עם אותן הסתברויות.
טעות נפוצה: לחבר את ההסתברויות לאורך המסלול, . לאורך מסלול בעץ כופלים.
סעיף ג
שלושה מסלולים בעץ: שני אדומים, שני כחולים, שני ירוקים:
טעות נפוצה: לקחת רק את המסלול של הצבע השכיח, , ולשכוח את שני הצבעים האחרים.
סעיף ד
ההסתברות שכדור אינו ירוק: . המשלים של "לפחות ירוק אחד" הוא "אף ירוק":
טעות נפוצה: לחבר - תוצאה גדולה מ-1; המקרה של שני ירוקים נספר פעמיים.
שאלה 4 · טרפז ישר זווית: חוצי זוויות וזוויות הטרפז
נתון טרפז ישר זווית (, ). ו- הם חוצי הזוויות ו- בהתאמה, הנפגשים בנקודה שעל השוק . נסמן: .
הביעו באמצעות את הזוויות ו-.
הראו כי .
נתון: , . משוואת הישר היא , ומשוואת הישר היא . מצאו את שיעורי הנקודה , והראו כי .
חשבו את האורכים ו-, ואת גודל הזווית .
חשבו את זוויות הטרפז .
◂ פתרון מלא לשאלה 4
סעיף א
,
: הזוויות ו- חד-צדדיות, ולכן .
חוצה אותה: .
טעות נפוצה: לכתוב , כאילו אלה זוויות מתחלפות.
סעיף ב
( חוצה את ), ו- מסעיף א.
טעות נפוצה: לשכוח לחצות את הזווית ולהציב , ומקבלים .
סעיף ג
;
מציבים במשוואת :
.
ו-; המכפלה , ולכן - כמו שהוכח בסעיף ב.
טעות נפוצה: להכפיל ב-3 רק את : , ומקבלים .
סעיף ד
, ,
במשולש ישר הזווית : , ולכן .
טעות נפוצה: להפוך את היחס () ולקבל - זו הזווית .
סעיף ה
, ,
. , ו-.
טעות נפוצה: לתת לזווית את (מחצית הזווית), ולקבל .
שאלה 5 · משולש ישר זווית במעגל: מהשיפועים למשוואת המעגל
נתון משולש שקודקודיו , , . המעגל החוסם את המשולש מתואר בסרטוט.
הראו שהזווית ישרה.
הסבירו מדוע הוא קוטר של המעגל החוסם את המשולש, ומצאו את שיעורי מרכז המעגל.
מצאו את משוואת המעגל.
חשבו את היחס בין שטח העיגול לבין שטח המשולש .
◂ פתרון מלא לשאלה 5
סעיף א
לכן , והזווית ישרה.
טעות נפוצה: לחשב את שיפוע הפוך, , לקבל מכפלה ולהסיק שהזווית אינה ישרה.
סעיף ב
הזווית היא זווית היקפית של , וזווית היקפית ישרה נשענת על קוטר - לכן קוטר.
המרכז הוא אמצע הקוטר:
טעות נפוצה: לחשוב שמרכז המעגל החוסם הוא מפגש התיכונים, ולקבל .
סעיף ג
הרדיוס הוא חצי הקוטר: , ולכן .
בדיקה: : .
טעות נפוצה: לקחת את אורך הקוטר כרדיוס ולכתוב .
סעיף ד
שטח העיגול: .
, , ולכן .
טעות נפוצה: לשכוח את החצי בשטח המשולש ולקבל .
שאלה 6 · פונקציה רציונלית: מהנגזרת לגרף הנגזרת ולשטח
נתונה הפונקציה: .
מצאו את תחום ההגדרה של ואת משוואות האסימפטוטות שלה המאונכות לצירים.
מצאו את נקודת החיתוך של הגרף עם ציר ה-, והראו שאין לגרף נקודות חיתוך עם ציר ה-.
הראו ש-, ומצאו את תחומי העלייה והירידה של .
סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה .
אחד משלושת הגרפים שלפניכם הוא גרף פונקציית הנגזרת . היעזרו בסעיף ג, ציינו מיהו ונמקו.
חשבו את השטח המוגבל על ידי גרף , ציר ה- והישרים ו-. (רמז: היא פונקציה קדומה של .)
◂ פתרון מלא לשאלה 6
סעיף א
; ,
המכנה מתאפס ב-: התחום , ו- אסימפטוטה אנכית.
השבר שואף ל-0 כש-, ולכן אסימפטוטה אופקית.
טעות נפוצה: לכתוב - שוכחים את ההזזה ב-1 למעלה.
סעיף ב
; לכל
, הנקודה .
, ולכן לכל בתחום - הגרף לא מגיע לציר ה-.
טעות נפוצה: לכתוב - , חיובי.
סעיף ג
עלייה: ; ירידה:
, ולכן .
ל-: , ולכן - עלייה. ל-: - ירידה.
טעות נפוצה: לקבוע את הסימן לפי המונה בלבד (" שלילי, אז יורדת בכל מקום") ולענות: ירידה בכל התחום.
סעיף ד
סקיצה: שני ענפים מעל העולים ל- ליד ; הענף השמאלי עובר ב-
הגרף כולו מעל ; משמאל ל-2 עולה מגובה 1 דרך ל-, ומימין יורד מ- לכיוון 1.
טעות נפוצה: לצייר את הענף הימני יורד ל- ליד האסימפטוטה - המכנה בריבוע, ולכן הפונקציה גדולה מ-1 משני הצדדים.
סעיף ה
גרף II
לפי סעיף ג: משמאל ל-2 עולה, ולכן ; מימין יורדת, ולכן .
רק בגרף II הגרף מעל ציר ה- משמאל לאסימפטוטה ומתחתיו מימין.
טעות נפוצה: לבחור בגרף I כי "גם חיובית משני הצדדים". הנגזרת חיובית רק היכן ש- עולה.
סעיף ו
בתחום (סעיף ג) - הגרף מתחת לציר.
השטח הוא הערך המוחלט: .
טעות נפוצה: לענות - אינטגרל של פונקציה שלילית יוצא שלילי, אבל שטח הוא תמיד חיובי.
שאלה 7 · פולינום: משיק לפי שיפוע ושטח בין הגרף למשיק
נתונה הפונקציה: .
הראו כי לכל , והסיקו שלפונקציה אין נקודות קיצון.
מעבירים משיק לגרף הפונקציה בנקודה הנמצאת ברביע הראשון, ששיפועו 4.
מצאו את שיעורי הנקודה .
מצאו את משוואת המשיק.
חשבו את השטח המוגבל על ידי גרף הפונקציה, המשיק וציר ה- (השטח המסומן בסרטוט).
נתונה הפונקציה .
רשמו את האסימפטוטות של , אם יש כאלה. נמקו.
◂ פתרון מלא לשאלה 7
סעיף א
. לכל , , ולכן .
הנגזרת אף פעם לא מתאפסת, ולכן אין נקודות קיצון (הפונקציה עולה תמיד).
טעות נפוצה: לגזור (לשכוח שנגזרת של היא 1) ולקבל אפסים ו- - ולהסיק שיש קיצון.
סעיף ב(1)
, כלומר , .
ו-. הנקודה על ציר ה-, ולכן .
טעות נפוצה: לבחור ולקבל - נקודה על ציר ה-, לא ברביע הראשון.
סעיף ב(2)
, כלומר - המשיק עובר בראשית הצירים.
טעות נפוצה: לכתוב (החלפת השיעורים) ולקבל .
סעיף ג
בתחום הגרף מעל המשיק (למשל ), ולכן:
טעות נפוצה: לחשב רק - בלי להחסיר את השטח שמתחת למשיק.
סעיף ד
אסימפטוטה אופקית ; אין אסימפטוטה אנכית
. המכנה חיובי תמיד (סעיף א), ולכן מוגדרת לכל ואין אסימפטוטה אנכית.
כאשר המכנה גדל ללא הגבלה, ולכן : אסימפטוטה אופקית .
טעות נפוצה: לענות שהאסימפטוטה האופקית היא (הערך ) - זו נקודת המקסימום של , לא אסימפטוטה.
שאלה 8 · בעיית קיצון מודרכת: משולש על יתר של משולש שווה שוקיים
הוא משולש ישר זווית ושווה שוקיים (). על הצלע בנו משולש ישר זווית שהיתר שלו (ראו ציור). סכום אורכי הניצבים ו- הוא 8 ס"מ. נסמן .
הביעו באמצעות את ואת .
הראו כי שטח המשולש הוא .
הביעו באמצעות את שטח המרובע .
מצאו את הערך של שבעבורו שטח המרובע מינימלי, ואת השטח המינימלי.
◂ פתרון מלא לשאלה 8
סעיף א
,
. לפי משפט פיתגורס במשולש :
טעות נפוצה: לפתוח ולקבל קבוע.
סעיף ב
(שווה שוקיים) והזווית ב- ישרה, ולכן
טעות נפוצה: לכתוב את השטח כ- בלי החצי, ולקבל .
סעיף ג
.
טעות נפוצה: לשכוח את החצי בשטח ולקבל .
סעיף ד
, שטח 24 סמ"ר
, ולכן (בתחום ). משמאל ל-4 ו- מימין - מינימום.
סמ"ר.
טעות נפוצה: לגזור את כ- (לשכוח את החצי), לקבל , ושטח 26.