דילוג לתוכן המרכזי

מתכונת במתמטיקה 472 - מתכונת 7 בדרך לבגרות

4 יח"ל · שאלון 035472 · 5 שאלות · פתרון מלא לכל סעיף

מבחן מתכונת במבנה של שאלון 472 (4 יח"ל), בדרך לבגרות: 5 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 · סדרה הנדסית וחשבונית: כרטיסים להצגה וקרן מלגות

תיאטרון קהילתי העלה הצגה במשך 6 ערבים. בערב הראשון נמכרו 40 כרטיסים, ובכל ערב נמכרו פי 2 כרטיסים מאשר בערב שלפניו.

א.

מצאו כמה כרטיסים נמכרו בערב האחרון.

ב.

כל כרטיס נמכר ב-30 שקלים.

מצאו את סך ההכנסות ממכירת הכרטיסים בכל 6 הערבים.

ג.

שליש מההכנסות הועבר לקרן מלגות. הקרן חילקה את הסכום לכמה חודשים: בחודש הראשון חילקה 600 שקלים, ובכל חודש שלאחר מכן חילקה 130 שקלים יותר מבחודש שלפניו.

(1)

נסמן ב-nn את מספר החודשים. הראו כי nn מקיים את המשוואה 13n2+107n−5040=013n^2+107n-5040=0.

(2)

מצאו לכמה חודשים חולק הסכום.

ד.

כמה שקלים חילקה הקרן בחודש האחרון?

◂ פתרון מלא לשאלה 1

סעיף א

תשובה:

1,280 כרטיסים

מספרי הכרטיסים יוצרים סדרה הנדסית: a1=40a_1=40, q=2q=2. הערב האחרון הוא הערב השישי.

a6=a1q5=40⋅25=40⋅32=1280a_6=a_1q^{5}=40\cdot2^5=40\cdot32=1280

בערב האחרון נמכרו 1,280 כרטיסים.

טעות נפוצה: לכתוב a6=40⋅26a_6=40\cdot2^6. בין הערב הראשון לשישי יש רק 5 הכפלות.

סעיף ב

תשובה:

75,600 שקלים

מספר הכרטיסים בכל הערבים הוא סכום 6 האיברים הראשונים:

S6=a1(q6−1)q−1=40(26−1)2−1=40⋅63=2520S_6=\frac{a_1(q^6-1)}{q-1}=\frac{40(2^6-1)}{2-1}=40\cdot63=2520
2520⋅30=75,6002520\cdot30=75{,}600

סך ההכנסות הוא 75,600 שקלים.

טעות נפוצה: לכפול ב-30 רק את מספר הכרטיסים של הערב האחרון.

סעיף ג(1)

תשובה:

הוכחה: Sn=25,200S_n=25{,}200 מוביל ל-13n2+107n−5040=013n^2+107n-5040=0

הסכום שהועבר לקרן: 75,6003=25,200\frac{75{,}600}{3}=25{,}200 שקלים.

הסכומים החודשיים יוצרים סדרה חשבונית: a1=600a_1=600, d=130d=130. סכום nn האיברים הוא כל הסכום שהועבר:

n2(2⋅600+130(n−1))=25,200\frac n2\left(2\cdot600+130(n-1)\right)=25{,}200

כופלים ב-2: n(1200+130n−130)=50,400n(1200+130n-130)=50{,}400, כלומר 130n2+1070n−50,400=0130n^2+1070n-50{,}400=0.

מחלקים ב-10 ומקבלים 13n2+107n−5040=013n^2+107n-5040=0, כנדרש.

טעות נפוצה: לכתוב a1+(n−1)d=25,200a_1+(n-1)d=25{,}200, כלומר להשוות את האיבר האחרון לסכום כולו במקום להשתמש בנוסחת הסכום.

סעיף ג(2)

תשובה:

16 חודשים

פותרים את המשוואה מסעיף ג(1):

n=−107±1072+4⋅13⋅50402⋅13=−107±52326n=\frac{-107\pm\sqrt{107^2+4\cdot13\cdot5040}}{2\cdot13}=\frac{-107\pm523}{26}

n=16n=16 או n≈−24.2n\approx-24.2. מספר החודשים טבעי, לכן n=16n=16.

טעות נפוצה: לטעות בסימן ולחשב 1072−4⋅13⋅5040\sqrt{107^2-4\cdot13\cdot5040} - המקדם החופשי שלילי, ולכן מתחת לשורש מתקבל חיבור.

סעיף ד

תשובה:

2,550 שקלים

החודש האחרון הוא החודש ה-16:

a16=a1+15d=600+15⋅130=2550a_{16}=a_1+15d=600+15\cdot130=2550

בחודש האחרון חולקו 2,550 שקלים.

טעות נפוצה: לחשב 600+16⋅130600+16\cdot130 - בין החודש הראשון לחודש ה-16 יש 15 הוספות של dd.

שאלה 2 · וקטורים בתיבה: ניצבות ושטח משולש

בסרטוט שלפניכם תיבה ABCDA′B′C′D′ABCDA'B'C'D'. הנקודה MM היא מפגש האלכסונים בפאה העליונה A′B′C′D′A'B'C'D', והנקודה PP היא אמצע המקצוע CC′CC'. נסמן: AB→=u‾\overrightarrow{AB}=\underline u, BC→=v‾\overrightarrow{BC}=\underline v, AA′⃗=w‾\vec{AA'}=\underline w.

ABCDA'B'C'D'MP
א.

הביעו את הווקטורים AM→\overrightarrow{AM} ו-AP→\overrightarrow{AP} באמצעות u‾\underline u, v‾\underline v ו-w‾\underline w.

ב.

הראו כי MP→=12u‾+12v‾−12w‾\overrightarrow{MP}=\frac12\underline u+\frac12\underline v-\frac12\underline w.

ג.

נתון: ∣u‾∣=∣v‾∣=3|\underline u|=|\underline v|=3, ∣w‾∣=6|\underline w|=6.

הוכיחו כי AP→\overrightarrow{AP} מאונך ל-MP→\overrightarrow{MP}.

ד.

חשבו את שטח המשולש APMAPM.

◂ פתרון מלא לשאלה 2

סעיף א

תשובה:

AM→=12u‾+12v‾+w‾\overrightarrow{AM}=\frac12\underline u+\frac12\underline v+\underline w, AP→=u‾+v‾+12w‾\overrightarrow{AP}=\underline u+\underline v+\frac12\underline w

A′C′⃗=AC→=u‾+v‾\vec{A'C'}=\overrightarrow{AC}=\underline u+\underline v, ו-MM אמצע A′C′A'C':

AM→=AA′⃗+12A′C′⃗=w‾+12u‾+12v‾\overrightarrow{AM}=\vec{AA'}+\frac12\vec{A'C'}=\underline w+\frac12\underline u+\frac12\underline v

PP אמצע CC′CC', ו-CC′⃗=w‾\vec{CC'}=\underline w:

AP→=AB→+BC→+12CC′⃗=u‾+v‾+12w‾\overrightarrow{AP}=\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{BC}+\frac12\vec{CC'}=\underline u+\underline v+\frac12\underline w

טעות נפוצה: לכתוב AM→=12u‾+12v‾\overrightarrow{AM}=\frac12\underline u+\frac12\underline v ולשכוח לעלות לפאה העליונה (+w‾+\underline w).

סעיף ב

תשובה:

MP→=AP→−AM→=12u‾+12v‾−12w‾\overrightarrow{MP}=\overrightarrow{AP}-\overrightarrow{AM}=\frac12\underline u+\frac12\underline v-\frac12\underline w

מ-MM ל-PP אפשר ללכת דרך AA: MP→=MA→+AP→=AP→−AM→\overrightarrow{MP}=\overrightarrow{MA}+\overrightarrow{AP}=\overrightarrow{AP}-\overrightarrow{AM}.

MP→=(u‾+v‾+12w‾)−(12u‾+12v‾+w‾)=12u‾+12v‾−12w‾\overrightarrow{MP}=\left(\underline u+\underline v+\frac12\underline w\right)-\left(\frac12\underline u+\frac12\underline v+\underline w\right)=\frac12\underline u+\frac12\underline v-\frac12\underline w

טעות נפוצה: לחסר בסדר הפוך, AM→−AP→\overrightarrow{AM}-\overrightarrow{AP}, ולקבל את הווקטור הנגדי.

סעיף ג

תשובה:

הוכחה: AP→⋅MP→=12⋅9+12⋅9−14⋅36=0\overrightarrow{AP}\cdot\overrightarrow{MP}=\frac12\cdot9+\frac12\cdot9-\frac14\cdot36=0

בתיבה המקצועות שיוצאים מקודקוד מאונכים זה לזה, ולכן u‾⋅v‾=u‾⋅w‾=v‾⋅w‾=0\underline u\cdot\underline v=\underline u\cdot\underline w=\underline v\cdot\underline w=0.

AP→⋅MP→=(u‾+v‾+12w‾)⋅(12u‾+12v‾−12w‾)=12u‾2+12v‾2−14w‾2\overrightarrow{AP}\cdot\overrightarrow{MP}=\left(\underline u+\underline v+\frac12\underline w\right)\cdot\left(\frac12\underline u+\frac12\underline v-\frac12\underline w\right)=\frac12\underline u^2+\frac12\underline v^2-\frac14\underline w^2
=12⋅9+12⋅9−14⋅36=4.5+4.5−9=0=\frac12\cdot9+\frac12\cdot9-\frac14\cdot36=4.5+4.5-9=0

ולכן AP→⊥MP→\overrightarrow{AP}\perp\overrightarrow{MP}.

טעות נפוצה: להציב u‾2=3\underline u^2=3 במקום u‾2=∣u‾∣2=9\underline u^2=|\underline u|^2=9.

סעיף ד

תשובה:

2724≈9.55\frac{27\sqrt2}4\approx9.55

לפי סעיף ג המשולש ישר-זווית ב-PP, ולכן שטחו חצי מכפלת הניצבים APAP ו-MPMP.

∣AP→∣2=u‾2+v‾2+14w‾2=9+9+9=27|\overrightarrow{AP}|^2=\underline u^2+\underline v^2+\frac14\underline w^2=9+9+9=27
∣MP→∣2=14u‾2+14v‾2+14w‾2=2.25+2.25+9=13.5|\overrightarrow{MP}|^2=\frac14\underline u^2+\frac14\underline v^2+\frac14\underline w^2=2.25+2.25+9=13.5
SAPM=1227⋅13.5=12364.5=2724≈9.55S_{APM}=\frac12\sqrt{27}\cdot\sqrt{13.5}=\frac12\sqrt{364.5}=\frac{27\sqrt2}4\approx9.55

טעות נפוצה: לקחת את AMAM כניצב - הזווית הישרה היא ב-PP, ולכן AMAM הוא היתר.

שאלה 3 · מחיר דירה: 4% עלייה בשנה ואחר כך 5% ירידה בשנה

מחיר דירה ביום הקנייה היה 800 אלף שקלים. במשך 6 השנים הראשונות מחיר הדירה עלה ב-4% בכל שנה. מיד לאחר מכן מחיר הדירה התחיל לרדת ב-5% בכל שנה.

א.

חשבו את מחיר הדירה 6 שנים לאחר הקנייה.

ב.

בכמה אחוזים עלה מחיר הדירה בסך הכול ב-6 השנים הראשונות?

ג.

חשבו את מחיר הדירה 10 שנים לאחר הקנייה. האם הוא גבוה ממחיר הקנייה?

ד.

כמה שנים לאחר הקנייה מחיר הדירה יחזור להיות 800 אלף שקלים?

◂ פתרון מלא לשאלה 3

סעיף א

תשובה:

כ-1,012.261{,}012.26 אלף שקלים

מנת הגדילה q=1.04q=1.04:

800⋅1.046≈1012.26800\cdot1.04^{6}\approx1012.26

טעות נפוצה: לחשב עלייה קבועה של 4%4\% מ-800 בכל שנה (6⋅32=1926\cdot32=192) ולקבל 992992 אלף.

סעיף ב

תשובה:

כ-26.53%26.53\%

1.046≈1.26531.04^{6}\approx1.2653

המחיר גדל פי 1.26531.2653, כלומר עלה בכ-26.53%26.53\%.

טעות נפוצה: לחבר 6⋅4%=24%6\cdot4\%=24\%.

סעיף ג

תשובה:

כ-824.49824.49 אלף שקלים; כן, גבוה מ-800 אלף

10 שנים הן 6 שנות עלייה ו-4 שנות ירידה. הירידה מתחילה מהמחיר בסוף העלייה (סעיף א), במנה 0.950.95:

1012.26⋅0.954≈824.491012.26\cdot0.95^{4}\approx824.49

824.49>800824.49>800 - המחיר עדיין גבוה ממחיר הקנייה.

טעות נפוצה: להפעיל את הירידה על מחיר הקנייה: 800⋅0.954≈651.6800\cdot0.95^4\approx651.6 אלף.

סעיף ד

תשובה:

כ-10.5910.59 שנים

tt - שנים מתחילת הירידה:

1012.26⋅0.95t=800⇒t=ln⁡8001012.26ln⁡0.95≈4.591012.26\cdot0.95^{t}=800\quad\Rightarrow\quad t=\frac{\ln\frac{800}{1012.26}}{\ln0.95}\approx4.59

מהקנייה: 6+4.59≈10.596+4.59\approx10.59 שנים.

טעות נפוצה: לענות 4.594.59 - זה הזמן מתחילת הירידה.

שאלה 4 · פונקציה מעריכית: חיתוכים, קיצון ושטח

נתונה הפונקציה f(x)=e2x−4ex+3f(x)=e^{2x}-4e^x+3.

א.

מצאו את נקודות החיתוך של גרף הפונקציה עם הצירים. (היעזרו בהצבה t=ext=e^x.)

ב.

הראו כי f′(x)=2ex(ex−2)f'(x)=2e^x(e^x-2), ומצאו את נקודת הקיצון של הפונקציה ואת סוגה.

ג.

מצאו את האסימפטוטה האופקית של הפונקציה, וסרטטו סקיצה של הגרף.

ד.

חשבו את השטח המוגבל בין גרף הפונקציה ובין ציר ה-xx.

◂ פתרון מלא לשאלה 4

סעיף א

תשובה:

(0,0)(0,0), (ln⁡3,0)(\ln3,0)

t2−4t+3=0⇒(t−1)(t−3)=0t^2-4t+3=0\Rightarrow(t-1)(t-3)=0, ולכן ex=1e^x=1 או ex=3e^x=3.

x=0x=0 או x=ln⁡3x=\ln3. הנקודה (0,0)(0,0) היא גם החיתוך עם ציר ה-yy (f(0)=1−4+3=0f(0)=1-4+3=0).

טעות נפוצה: לעצור ב-t=1,3t=1,3 ולענות x=1x=1 ו-x=3x=3 בלי לחזור ל-xx דרך ln⁡\ln.

סעיף ב

תשובה:

מינימום (ln⁡2,−1)(\ln2,-1)

f′(x)=2e2x−4ex=2ex(ex−2)f'(x)=2e^{2x}-4e^x=2e^x(e^x-2)

2ex>02e^x>0, ולכן f′=0f'=0 כש-ex=2e^x=2, כלומר x=ln⁡2x=\ln2; f(ln⁡2)=4−8+3=−1f(\ln2)=4-8+3=-1.

משמאל ל-ln⁡2\ln2 הנגזרת שלילית ומימין חיובית - מינימום (ln⁡2,−1)(\ln2,-1).

טעות נפוצה: לכתוב (e2x)′=e2x(e^{2x})'=e^{2x} ולקבל f′(x)=ex(ex−4)f'(x)=e^x(e^x-4), וקיצון ב-x=ln⁡4x=\ln4.

סעיף ג

תשובה:

y=3y=3; מתקרבת ל-y=3y=3 מלמטה משמאל, יורדת דרך (0,0)(0,0) למינימום (ln⁡2,−1)(\ln2,-1), ועולה דרך (ln⁡3,0)(\ln3,0)

כש-x→−∞x\to-\infty: e2x,ex→0e^{2x},e^x\to0, ולכן f→3f\to3. האסימפטוטה y=3y=3.

עבור xx שלילי גדול −4ex-4e^x שולט, ולכן f(x)<3f(x)<3 - הגרף מתחת לאסימפטוטה.

הגרף יורד, עובר ב-(0,0)(0,0), מגיע למינימום (ln⁡2,−1)(\ln2,-1), עולה, חוצה ב-(ln⁡3,0)(\ln3,0) וממשיך לעלות.

טעות נפוצה: לענות שאין אסימפטוטה כי הפונקציה שואפת לאינסוף כש-x→∞x\to\infty. צריך לבדוק גם את x→−∞x\to-\infty.

סעיף ד

תשובה:

4−3ln⁡3≈0.7044-3\ln3\approx0.704

הגרף מתחת לציר ה-xx בין נקודות החיתוך x=0x=0 ו-x=ln⁡3x=\ln3, ולכן:

S=−∫0ln⁡3(e2x−4ex+3)dx=−[12e2x−4ex+3x]0ln⁡3S=-\int_0^{\ln3}\left(e^{2x}-4e^x+3\right)dx=-\left[\frac12e^{2x}-4e^x+3x\right]_0^{\ln3}
=−[(92−12+3ln⁡3)−(12−4)]=−(−4+3ln⁡3)=4−3ln⁡3≈0.704=-\left[\left(\frac92-12+3\ln3\right)-\left(\frac12-4\right)\right]=-\left(-4+3\ln3\right)=4-3\ln3\approx0.704

טעות נפוצה: לכתוב את הקדומה של 33 כ-00 או כ-33 במקום 3x3x.

שאלה 5 · חקירת הפונקציה (ln x+1)·ln x

נתונה הפונקציה f(x)=(ln⁡x+1)⋅ln⁡xf(x)=(\ln x+1)\cdot\ln x.

א.

מצאו את תחום ההגדרה של f(x)f(x) ואת שיעורי נקודות החיתוך של הגרף עם ציר ה-xx.

ב.

הראו כי f′(x)=2ln⁡x+1xf'(x)=\frac{2\ln x+1}{x}, ומצאו את שיעורי נקודת הקיצון של f(x)f(x) וקבעו את סוגה.

ג.

נתון: כאשר x→0+x\to0^+, f(x)→∞f(x)\to\infty. סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה f(x)f(x).

ד.

נתונה הפונקציה g(x)g(x) שמקיימת g′(x)=f(x)g'(x)=f(x). היעזרו בסקיצה וקבעו אם לפונקציה g(x)g(x) יש מקסימום או מינימום בכל אחת מהנקודות x=1ex=\frac1e ו-x=1x=1.

◂ פתרון מלא לשאלה 5

סעיף א

תשובה:

x>0x>0; (1,0)(1,0), (1e,0)\left(\frac1e,0\right)

ln⁡x\ln x מוגדר עבור x>0x>0 - זה התחום.

(ln⁡x+1)ln⁡x=0(\ln x+1)\ln x=0: ln⁡x=0⇒x=1\ln x=0\Rightarrow x=1, או ln⁡x=−1⇒x=e−1=1e\ln x=-1\Rightarrow x=e^{-1}=\frac1e.

טעות נפוצה: לפתור ln⁡x=−1\ln x=-1 כ-x=−ex=-e. xx חייב להיות חיובי, ו-x=e−1x=e^{-1}.

סעיף ב

תשובה:

מינימום (1e,−14)\left(\frac{1}{\sqrt e},-\frac14\right)

f′(x)=1x⋅ln⁡x+(ln⁡x+1)⋅1x=2ln⁡x+1xf'(x)=\frac1x\cdot\ln x+(\ln x+1)\cdot\frac1x=\frac{2\ln x+1}{x}

f′=0  ⟺  ln⁡x=−12  ⟺  x=e−12=1e≈0.61f'=0\iff\ln x=-\frac12\iff x=e^{-\frac12}=\frac1{\sqrt e}\approx0.61.

המכנה חיובי; עבור x<1ex<\frac1{\sqrt e} המונה שלילי, ואחר כך חיובי - מינימום.

f(1e)=(−12+1)⋅(−12)=−14f\left(\frac1{\sqrt e}\right)=\left(-\frac12+1\right)\cdot\left(-\frac12\right)=-\frac14

טעות נפוצה: להציב x=1ex=\frac1{\sqrt e} ולחשב ln⁡x=12\ln x=\frac12 (בלי המינוס), ולקבל f=34f=\frac34.

סעיף ג

תשובה:

יורדת מ-+∞+\infty ליד x=0x=0, חוצה ב-(1e,0)\left(\frac1e,0\right), מינימום (1e,−14)\left(\frac1{\sqrt e},-\frac14\right), עולה וחוצה ב-(1,0)(1,0)

סדר הנקודות: 1e≈0.37<1e≈0.61<1\frac1e\approx0.37<\frac1{\sqrt e}\approx0.61<1.

הגרף יורד מלמעלה ליד ציר ה-yy, חוצה את ציר ה-xx ב-1e\frac1e, יורד עד המינימום, עולה, חוצה שוב ב-x=1x=1 וממשיך לעלות.

טעות נפוצה: לצייר את המינימום מימין ל-x=1x=1. מספיק להשוות 1e\frac1{\sqrt e} ל-1 כדי לראות שהוא בין שתי נקודות החיתוך.

סעיף ד

תשובה:

ב-x=1ex=\frac1e מקסימום, ב-x=1x=1 מינימום

g′=fg'=f. בשתי הנקודות f=0f=0.

ב-x=1ex=\frac1e: משמאל f>0f>0 ומימין f<0f<0 - gg עוברת מעלייה לירידה: מקסימום.

ב-x=1x=1: משמאל f<0f<0 ומימין f>0f>0 - מינימום.

טעות נפוצה: לסווג לפי הצורה של ff (שם ff יורדת, שם עולה) במקום לפי הסימן של ff. הסימן של g′g' הוא שקובע.

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.