שאלות פתוחות: בעיות קיצון בפונקציות וגרפים - פולינום - כיתה י' 4 יח"ל
שאלות פתוחות על בעיות קיצון בפונקציות וגרפים של פולינום, לכיתה י', 4 יחידות. השאלות כוללות משולש ששני קודקודיו בראשית ועל ציר ה-x והשלישי על פרבולה, הנקודה על הפרבולה הקרובה ביותר לנקודה נתונה, הקטע הארוך ביותר בין שני גרפים, ומלבן שצלע אחת שלו על ישר אנכי. השאלות ברמה קלה, בינונית וקשה. מתאים לבוחן או לשאלה במבחן, וכל שאלה מגיעה עם פתרון מלא וייצוא לוורד.
שאלה 1 · משולש מתחת לפרבולה: שטח מקסימלישאלה קצרה · קלה
הנקודה נמצאת על גרף הפונקציה ברביע הראשון. היא ההיטל של על ציר ה-, ו- היא ראשית הצירים. נסמן ב- את שיעור ה- של .
מצאו את הערך של שבעבורו שטח המשולש מקסימלי.
שאלה 2 · מלבן מתחת לפרבולה: שטח מקסימלי ותחוםשאלת ביניים · בינונית
נתונה הפונקציה . הנקודה נמצאת על גרף הפונקציה ברביע הראשון. הנקודה היא ההיטל של על ציר ה-, והנקודה היא ההיטל של על ציר ה-, כך ש- הוא מלבן ( - ראשית הצירים). נסמן ב- את שיעור ה- של .
הביעו באמצעות את אורכי הצלעות ו- ואת שטח המלבן. מהו תחום הערכים של ?
מצאו את הערך של שבעבורו שטח המלבן מקסימלי, והראו שזו אכן נקודת מקסימום.
מהו השטח המקסימלי? האם ייתכן מלבן כזה ששטחו 20? נמקו.
שאלה 3 · מלבן עם פרמטר: מקסימום וכל ערכי השטחשאלת ביניים · קשה
נתונה הפונקציה ונתון הישר , כאשר . הנקודה נמצאת על גרף הפונקציה ברביע הראשון, משמאל לישר. מן הנקודה מעבירים ישר המקביל לציר ה- וחותך את הישר בנקודה . הנקודות ו- נמצאות על ציר ה- כך שהמרובע הוא מלבן. נסמן ב- את שיעור ה- של .
הביעו את שטח המלבן באמצעות ו-, וקבעו את תחום הערכים של .
נגזרת פונקציית השטח היא . נתון כי שטח המלבן מקסימלי כאשר . מצאו את ואת השטח המקסימלי.
בעבור שמצאתם, מצאו את כל הערכים האפשריים של שטח המלבן .
שאלה 4 · קטע אנכי בין שני גרפים: אורך מקסימלישאלה קצרה · בינונית
נתונות הפונקציות ו-. הישר , כאשר , חותך את גרף הפונקציה בנקודה ואת גרף הפונקציה בנקודה . בתחום זה הנקודה נמצאת מעל הנקודה (או מתלכדת איתה).
מצאו את הערך של שבעבורו אורך הקטע הוא הגדול ביותר, ואת האורך הזה.
שאלה 5 · הנקודה על פרבולה הקרובה ביותר לנקודה נתונהשאלה קצרה · קשה
נתונים גרף הפונקציה והנקודה .
מצאו את שיעורי הנקודה על גרף הפונקציה הקרובה ביותר לנקודה , ואת המרחק הקטן ביותר.
שאלה 6 · מלבן בין פרבולה לישר אנכי: שטח מקסימלישאלת ביניים · בינונית
נתונה הפונקציה: ונתון הישר . הנקודה נמצאת על גרף הפונקציה ברביע הראשון. מן הנקודה מעבירים ישר המקביל לציר ה- וחותך את הישר הנתון בנקודה . הנקודות ו- נמצאות על ציר ה- כך שהמרובע הוא מלבן (ראה סרטוט). נסמן ב- את שיעור ה- של הנקודה .
מצאו את הערך של שבעבורו שטח המלבן הוא מקסימלי.
האם ייתכן מלבן שנבנה באופן המתואר ושטחו הוא 40? נמקו.
שאלה 7 · מקבילית בין פרבולה לישר עם פרמטרשאלת ביניים · קשה
נתונים הפונקציה והישר , כאשר . הנקודה נמצאת על גרף הפונקציה ברביע הראשון, והנקודה על הישר, ישירות מתחת ל-. הנקודה נמצאת על החלק החיובי של ציר ה- כך שהמרובע הוא מקבילית ( ראשית הצירים). נסמן ב- את שיעור ה- של . בסרטוט מתואר המצב בעבור ערך מסוים של .
הביעו באמצעות ו- את שטח המקבילית, וקבעו את התחום של .
הביעו באמצעות את הערך של שבעבורו השטח מקסימלי, ואת השטח המקסימלי.
השטח המקסימלי של המקבילית הוא 256. מצאו את .