מתכונת במתמטיקה 471 - מתכונת 7 מעל רמת בגרות
4 יח"ל · שאלון 035471 · 8 שאלות · פתרון מלא לכל סעיף
מבחן מתכונת במבנה של שאלון 471 (4 יח"ל), מעל רמת 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 · התפלגות נורמלית: ממוצע וסטיית תקן משני נתונים, הסתברות מותנית ומבחן נוסף
ציונים במבחן כניסה לאוניברסיטה מתפלגים נורמלית. מן הנבחנים קיבלו ציון נמוך מ-92, ו- מן הנבחנים קיבלו ציון נמוך מ-72.
מצאו את ממוצע הציונים ואת סטיית התקן.
הנבחנים שהציונים שלהם היו הגבוהים ביותר התקבלו לאוניברסיטה. הציון הנמוך ביותר שאיתו התקבלו הוא 82.
כמה אחוזים מן הנבחנים התקבלו לאוניברסיטה?
מן הנבחנים, אלה שהציונים שלהם היו הגבוהים ביותר, מוגדרים מצטיינים.
בוחרים באקראי נבחן שהתקבל לאוניברסיטה. מהי ההסתברות שהוא אינו מצטיין?
גם הציונים במבחן נוסף מתפלגים נורמלית. הממוצע במבחן הנוסף הוא 74, ו- מן הנבחנים בו קיבלו ציון גבוה מ-94. נדב ניגש לשני המבחנים. ציון התקן של נדב בשני המבחנים זהה, והציון שלו במבחן הנוסף נמוך ב-3 נקודות מן הציון שלו במבחן הכניסה.
מצאו את הציונים של נדב בשני המבחנים.
◂ פתרון מלא לשאלה 1
סעיף א
,
, ולכן ל-92 ציון תקן .
, ולכן ל-72 ציון תקן .
מחסירים: , ולכן , ו-.
טעות נפוצה: לקחת ל-72 ציון תקן (כי בטבלה). אז ו-, ומתקבל , . בדיקה: לפי זה 72 מעל הממוצע ויותר ממחצית הנבחנים מתחתיו - בסתירה ל-. מתחת ל-72 פחות ממחצית הנבחנים, ולכן ציון התקן שלו שלילי.
סעיף ב
ציון התקן של ציון הסף:
מתקבלים כל מי שמעל 82:
טעות נפוצה: לענות . זה אחוז הנבחנים שמתחת לסף, כלומר אלה שלא התקבלו.
סעיף ג
כל המצטיינים התקבלו: , כלומר המצטיינים הם חלק מן המתקבלים.
הנבחנים שהתקבלו ואינם מצטיינים: .
ההסתברות המותנית - החיתוך חלקי התנאי:
טעות נפוצה: לענות , כלומר ההסתברות שנבחן כלשהו התקבל ואינו מצטיין. כאן ידוע שהנבחן התקבל, ולכן מחלקים באחוז המתקבלים.
סעיף ד
92 במבחן הכניסה, 89 במבחן הנוסף
סטיית התקן במבחן הנוסף: מעל 94 נמצאים , ולכן ו-:
נסמן ב- את הציון של נדב במבחן הכניסה; במבחן הנוסף הציון שלו . ציוני התקן שווים:
במבחן הכניסה 92, ובמבחן הנוסף 89 (ציון התקן בשניהם ).
טעות נפוצה: לכתוב את הציון במבחן הנוסף במקום : , , ולקבל (ו-119 במבחן הנוסף). הציון במבחן הנוסף נמוך יותר, ולכן מחסירים 3.
שאלה 2 · מתאם ורגרסיה עם פרמטר: חדרים בדירה ומשך הסיור
סוכן נדל"ן בדק את הקשר הלינארי בין מספר החדרים בדירה (המשתנה ) ובין מספר הדקות שנמשך הסיור של לקוחות בדירה (המשתנה ). לפניכם הנתונים של 8 דירות ( הוא מספר חיובי, ):
חשבו את הממוצע ואת סטיית התקן של , והביעו באמצעות את הממוצע ואת סטיית התקן של .
הראו כי מקדם המתאם אינו תלוי ב-, ומצאו אותו.
לפי ישר הרגרסיה לניבוי משך הסיור לפי מספר החדרים, הניבוי בעבור דירה של 4.5 חדרים הוא 23 דקות. מצאו את ואת משוואת ישר הרגרסיה.
סוכן חדש האריך ב-25% את משך הסיור בכל אחת מן הדירות, ואחר כך קיצר כל סיור ב-2 דקות.
מצאו את מקדם המתאם ואת משוואת ישר הרגרסיה לניבוי משך הסיור לפי מספר החדרים אחרי השינוי.
◂ פתרון מלא לשאלה 2
סעיף א
, , ,
, וכל ערך של רחוק 1 מהממוצע, ולכן .
ב- הסטיות מ-20 מתקזזות: , ולכן .
הסטיות של מהממוצע: . סכום הריבועים: .
טעות נפוצה: לשכוח להוציא שורש ולכתוב - זו השונות, לא סטיית התקן.
סעיף ב
לכל
בדירות של 3 חדרים , והסטיות של הן : סכום המכפלות .
בדירות של 5 חדרים , והסטיות : סכום המכפלות .
מצטמצם, ולכן לכל ערך של .
טעות נפוצה: לשכוח את במכנה ולקבל - מקדם מתאם תמיד בין ל-1.
סעיף ג
,
השיפוע: .
הישר עובר בנקודת הממוצעים : .
מציבים את הניבוי הנתון:
טעות נפוצה: להציב 4.5 במקום המרחק מהממוצע: , ולקבל .
סעיף ד
,
כל ערך חדש הוא .
מקדם המתאם לא משתנה בהכפלה בקבוע חיובי ובהחסרת קבוע: .
הממוצע עובר את אותה טרנספורמציה: .
סטיית התקן מושפעת רק מההכפלה: (עם , ).
(בדיקה: - כל ניבוי עובר את אותה טרנספורמציה.)
טעות נפוצה: להחסיר את 2 הדקות גם מסטיית התקן, , ולקבל שיפוע 6 וישר .
שאלה 3 · הוצאה עם החזרה: מספר לא ידוע של כדורים אדומים
בכד יש 4 כדורים כחולים ו- כדורים אדומים (). מוציאים באקראי כדור אחד מן הכד, מחזירים אותו לכד ומוציאים באקראי כדור נוסף.
הביעו באמצעות את ההסתברות ששני הכדורים שמוציאים הם באותו הצבע.
ידוע שההסתברות להוציא שני כדורים בצבעים שונים היא 0.32. מצאו את .
הוכיחו כי לכל ערך של ההסתברות להוציא שני כדורים באותו הצבע היא לפחות 0.5. עבור איזה ערך של היא שווה בדיוק ל-0.5?
בכד יש יותר כדורים אדומים מכחולים, וההסתברות לצבעים שונים היא 0.32 כמו בסעיף ב. מוסיפים לכד כדורים ירוקים. לאחר ההוספה ההסתברות להוציא (באותה דרך, עם החזרה) לפחות כדור ירוק אחד היא 0.36. מצאו את .
◂ פתרון מלא לשאלה 3
סעיף א
בכל הוצאה: כחול , אדום . "אותו צבע" = שני כחולים או שני אדומים:
טעות נפוצה: לכתוב את המכנה במקום (פתיחת סוגריים בלי האיבר האמצעי), ולקבל שההסתברות היא 1 לכל - כאילו אי אפשר לקבל שני צבעים שונים.
סעיף ב
או
"צבעים שונים" - כחול ואחריו אדום או אדום ואחריו כחול:
שני הפתרונות שלמים וחיוביים, ולכן שתי האפשרויות תקפות (בדיקה: ו-).
טעות נפוצה: לשכוח את הכפל ב-2 (שני סדרים), לפתור , כלומר , ולקבל "אין פתרון" (הדיסקרימיננטה שלילית).
סעיף ג
צריך להראות ש-. המכנה חיובי, ולכן אפשר לכפול בו:
הטענה האחרונה נכונה לכל , ולכן ההסתברות לאותו צבע היא תמיד לפחות 0.5.
שוויון מתקיים רק כאשר , כלומר - כשיש בכד מספר שווה של כדורים מכל צבע.
טעות נפוצה: לבדוק רק את שני הערכים מסעיף ב ( ו-, שבהם ההסתברות 0.68) ולהסיק מהם על כל ; בדיקה של מקרים אינה הוכחה, והיא גם לא מגלה את מקרה השוויון .
סעיף ד
לפי סעיף ב, יותר אדומים מכחולים פירושו , ולכן לפני ההוספה יש בכד 20 כדורים. אחרי ההוספה יש כדורים, ומהם 20 אינם ירוקים.
טעות נפוצה: לבלבל "לפחות ירוק אחד" עם "שני ירוקים" ולפתור , כלומר .
שאלה 4 · מעגל דרך ראשית הצירים: זוויות היקפיות, קוטר ומשוואת מעגל
בסרטוט שלפניכם מתואר מעגל, העובר דרך הנקודות: , ו-. היא ראשית הצירים.
המעגל חותך את החלק החיובי של ציר ה- בנקודה . הנקודה נמצאת מחוץ למעגל, על החלק החיובי של ציר ה-. הקטע חותך את המעגל בנקודה (ראו סרטוט).
נתון: .
הוכיחו: .
נתון: , .
מצאו את שיעורי הנקודה .
הוכיחו כי הוא קוטר במעגל.
מצאו את משוואת המעגל.
נתון כי שיעור ה- של הנקודה הוא 6.
פי כמה גדול שטח המשולש משטח המשולש ?
חשבו את גודל הזווית .
◂ פתרון מלא לשאלה 4
סעיף א
ולכן
ו- הן זוויות היקפיות שנשענות על אותה קשת , ולכן הן שוות.
נמצאת על הקרן , ולכן . נמצאת על הקטע , ולכן ו-.
במשולש שתי זוויות שוות (), ולכן הצלעות שמולן שוות: מול נמצאת ומול נמצאת . לכן .
טעות נפוצה: להסיק מהשוויון ש-. הזוויות השוות נמצאות ב- וב-, ולכן השוקיים הם הצלעות שמולן - ו- - והבסיס הוא .
סעיף ב
לפי סעיף א , ו- מימין ל- על ציר ה-:
טעות נפוצה: למדוד את 13 מראשית הצירים ולקבל .
סעיף ג(1)
זווית היקפית, ולכן קוטר
הצירים מאונכים זה לזה, ולכן .
נמצאת על המעגל, ולכן היא זווית היקפית. זווית היקפית בת נשענת על קוטר, ולכן הוא קוטר במעגל.
טעות נפוצה: לחשוב שהזווית הישרה ב- היא זווית מרכזית, ולהסיק ש- הוא מרכז המעגל. נמצאת על המעגל עצמו, ולכן הזווית ב- היקפית - והמרכז הוא אמצע .
סעיף ג(2)
המרכז הוא אמצע הקוטר :
, ולכן :
טעות נפוצה: להציב את הקוטר 13 כרדיוס ולכתוב .
סעיף ד
פי
משוואת דרך ו-: , ולכן .
מציבים : , ומכאן , כלומר .
: בסיס וגובה :
: בסיס על ציר ה-, והגובה הוא שיעור ה- של , 6:
טעות נפוצה: לקחת במשולש את כבסיס, , ולקבל פי 2. הבסיס של הוא , מ- ולא מהראשית.
סעיף ה
טעות נפוצה: להפוך את היחס, , ולקבל .
שאלה 5 · משולש חסום במעגל: מזווית לקודקודים, וטרפז חסום
משולש חסום במעגל שמרכזו . הקודקוד נמצא על המעגל.
הקודקוד נמצא ברביע הראשון, ושיפוע הצלע הוא . הצלע עוברת דרך ראשית הצירים (ראו סרטוט).
מצאו את משוואת המעגל ואת שיעורי הקודקוד .
מצאו את שיעורי הקודקוד ואת גודל הזווית .
מצאו את שטח המשולש .
הנקודה נמצאת על המעגל כך ש- (). מצאו את שיעורי , וקבעו מהו סוג המרובע . נמקו.
◂ פתרון מלא לשאלה 5
סעיף א
,
, ולכן .
הישר : שיפוע דרך , כלומר . מציבים במשוואת המעגל:
. היא הנקודה , ולכן , : .
טעות נפוצה: לכתוב את המרכז עם סימן הפוך, , ולקבל מהחיתוך עם את הנקודה - שאינה על המעגל הנכון.
סעיף ב
,
הצלע עוברת דרך ו-, ולכן היא על הישר :
, : .
זווית הנטייה של : , , ולכן .
טעות נפוצה: לענות - זו הזווית עם החלק החיובי של ציר ה-, לא עם .
סעיף ג
280.8
על , והבסיס המשותף :
טעות נפוצה: לחשב רק את המשולש ולקבל 108.
סעיף ד
; טרפז שווה שוקיים
הישר דרך המקביל ל-: שיפוע 3, . מציבים במשוואת המעגל:
היא , ולכן , : .
ו- (, ), ולכן טרפז (הבסיסים ו-, השוקיים ו-). טרפז החסום במעגל הוא שווה שוקיים. בדיקה: , .
טעות נפוצה: לכתוב את הישר המקביל דרך כ- (טעות בסימן). הישר הזה אינו חותך את המעגל, ומסיקים בטעות שאין נקודה כזו.
שאלה 6 · פונקציה רציונלית עם פרמטר: אסימפטוטה, קיצון ומתיחה
נתונה הפונקציה ( פרמטר).
אחת האסימפטוטות של הפונקציה היא .
מצאו את הערך של . נמקו.
הציבו .
מהו תחום ההגדרה של הפונקציה?
מצאו את השיעורים של נקודת הקיצון של הפונקציה וקבעו את סוגה.
סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה .
מהם השיעורים של נקודת הקיצון של הפונקציה ? אפשר לנמק בלי חקירה נוספת.
◂ פתרון מלא לשאלה 6
סעיף א
המכנה מתאפס ב- וב-, והמונה 3 אינו מתאפס - ולכן ו- אסימפטוטות אנכיות, ו- היא האסימפטוטה האופקית.
מעלת המונה (0) קטנה ממעלת המכנה (2), ולכן כש-, ו-. לכן .
טעות נפוצה: לחשוב שהשבר שואף למונה 3 ("המקדם שבמונה"), לכתוב ולקבל .
סעיף ב(1)
המכנה צריך להיות שונה מ-0: , כלומר וגם .
טעות נפוצה: לפסול רק את (בלי לפרק את המכנה לגורמים) ולכתוב תחום - שוכחים את .
סעיף ב(2)
גוזרים את השבר בכלל המנה (הנגזרת של המונה הקבוע 3 היא 0, והנגזרת של 2 היא 0):
כש- (בתחום). המכנה של חיובי, ולכן הסימן של הוא הסימן של :
נקודת מקסימום: .
טעות נפוצה: להחליף את סדר האיברים במונה של כלל המנה ולקבל ; אז הסימנים הפוכים ומתקבל "מינימום ב-".
סעיף ב(3)
שלושה ענפים: משמאל ל- הגרף עולה מ- (מעליה) ל-; בין 0 ל-2 הגרף עולה מ- למקסימום ויורד ל-; מימין ל- הגרף יורד מ- ומתקרב ל- מלמעלה. אין חיתוך עם הצירים.
מרכזים את הנתונים: אסימפטוטות , ו-; מקסימום ; עלייה ב- וב-, ירידה ב- וב-.
סימן השבר: כש- או - שם ; ו- כש- - שם השבר שלילי ו- שואפת ל- ליד שתי האסימפטוטות.
חיתוך עם ציר ה-: , כלומר - דיסקרימיננטה , אין פתרון. אין חיתוך עם ציר ה- ( לא בתחום).
הגרף לא חוצה את , כי השבר אף פעם אינו 0.
טעות נפוצה: לסרטט את הענף האמצעי מעל , כמו שני הענפים החיצוניים - אבל ב- המכנה שלילי, ולכן שם (והמקסימום שלו ).
סעיף ג
היא מתיחה אנכית פי 4 של : מתאפסת ומחליפה סימן באותו מקום ובאותו כיוון. לכן מקסימום ב-, ו-.
טעות נפוצה: לבלבל בין מתיחה להזזה ולחשוב ש-, ולקבל מקסימום .
שאלה 7 · פונקציית שורש עם פרמטר: ערך המקסימום ומספר הפתרונות
נתונה הפונקציה , כאשר פרמטר.
הביעו באמצעות את תחום ההגדרה של ואת שיעורי נקודות הקיצון שלה, וקבעו את סוגן.
ערך המקסימום של הוא 54. מצאו את .
בעבור : קבעו לכל ערך של כמה פתרונות יש למשוואה . נמקו.
נתונה הפונקציה , בעבור .
מצאו את הערך של שעבורו נקודת המקסימום של נמצאת על ציר ה-, ובעבורו מצאו את תחום ההגדרה של .
◂ פתרון מלא לשאלה 7
סעיף א
; ,
תחום: , כלומר .
ב- (בתחום, כי ). משמאל , מימין - מקסימום:
בקצה : , והפונקציה יורדת אליו - מינימום בקצה.
טעות נפוצה: לשכוח את הנגזרת הפנימית של ולקבל , שמתאפסת ב- - מחוץ לתחום - ולהסיק שאין קיצון פנימי.
סעיף ב
מעלים בריבוע (שני האגפים חיוביים):
בדיקה: .
טעות נפוצה: להעלות בריבוע רק את השורש: , , . בהעלאה בריבוע גם הגורם מועלה בריבוע.
סעיף ג
: אין; : אחד; : שניים; : אחד
: עולה ב- מ- (כש- גם שלילי גדול וגם השורש גדל) עד 54, ויורדת ב- מ-54 עד .
: מעל המקסימום - אין פתרונות.
: רק בנקודת המקסימום - פתרון אחד.
: פתרון אחד בענף העולה ופתרון אחד בענף היורד (שמגיע עד 0) - שניים.
: הענף היורד לא מגיע מתחת ל-0, הענף העולה מגיע לכל ערך שלילי - פתרון אחד.
טעות נפוצה: לחשוב שהגרף מתחיל בראשית (כמו קצה התחום) ולענות שאין פתרונות ל-. התחום הוא - הגרף ממשיך שמאלה ויורד ל-.
סעיף ד
;
מקבלת מקסימום כש-, כלומר ב-.
על ציר ה-: , .
תחום: , כלומר .
טעות נפוצה: לחשוב ש- מזיזה ימינה ולקבל , ותחום .
שאלה 8 · בעיית קיצון: יחס בין שטח מגרש לשטח ערוגה ליד קיר
בסרטוט שלפניכם מתוארים שני אזורים בחצר של בית ספר, הצמודים לקיר של מבנה: מגרש משחקים בצורת מלבן, וערוגת פרחים בצורת משולש ישר-זווית (). הצלעות ו- נמצאות לאורך הקיר, והנקודה נמצאת על הצלע . נסמן ב- את אורך הצלע . נתון כי אורך הצלע הוא 10 מטרים, וכי אורך הצלע גדול ב-5 מטרים מאורך הצלע . את מגרש המשחקים הקיפו בגדר בשלוש הצלעות , ו- (לאורך הצלע יש קיר), ואורך הגדר הוא 30 מטרים.
הביעו באמצעות את אורך הצלע .
הביעו באמצעות את שטח מגרש המשחקים .
הביעו באמצעות את היחס בין שטח מגרש המשחקים ובין שטח הערוגה .
מצאו את הערך של שבעבורו היחס בין שטח מגרש המשחקים ובין שטח הערוגה הוא מקסימלי.
◂ פתרון מלא לשאלה 8
סעיף א(1)
הגדר עוברת בשלוש צלעות: , ו-. במלבן :
טעות נפוצה: להשתמש בנוסחת ההיקף של המלבן כולו, , ולקבל . לאורך הצלע אין גדר - שם הקיר.
סעיף א(2)
טעות נפוצה: לכפול ב- רק את האיבר הראשון, , ולקבל - פונקציה לינארית במקום ריבועית.
סעיף ב
, ולכן .
במשולש ישר-הזווית הניצבים הם ו-:
טעות נפוצה: לשכוח לחלק ב-2 בשטח המשולש, , ולקבל יחס - קטן פי 2 מהיחס הנכון.
סעיף ג
נסמן . התחום: ו-, כלומר .
כלל המנה:
פותחים את המונה:
: או ; רק בתחום.
המכנה חיובי תמיד. עבור המונה חיובי, ו- עולה. עבור המונה שלילי, ו- יורדת. לכן ב- יש מקסימום.
(היחס המקסימלי: .)
טעות נפוצה: לכתוב במונה של כלל המנה חיבור במקום חיסור: . מאפסים ומקבלים .