דילוג לתוכן המרכזי

שאלות פתוחות: היקף ושטח: עיגול, גזרה וקשת - כיתה י"א 5 יח"ל

בדף הזה 12 שאלות פתוחות במתמטיקה על היקף ושטח: עיגול, גזרה וקשת, לתלמידי כיתה י"א 5 יח"ל, מתוך הנושא "המעגל: זוויות, קשתות ומיתרים (חומר קודם)". השאלות בכמה רמות (קלה, בינונית, קשה), משאלות קצרות לתרגול מיומנות אחת ועד שאלות עם כמה סעיפים. מורים יכולים לבחור מהן שאלות, לבנות מבחן או דף עבודה, להוסיף פתרונות ולהוריד ל-Word.

12 שאלותקלה: 3בינונית: 7קשה: 2

שאלה 1 · שאלות קצרות מודרכות: סכום באינדוקציה, משיק ורדיוס, אסימפטוטות שורש, פונקציית הצטברותשאלה מלאה · קלה

ענו על שניים מארבעת הסעיפים א–ד שלפניכם. אם תענו על יותר משני סעיפים, ייבדקו רק שתי התשובות הראשונות שבמחברתכם.

א.

ידוע כי לכל nn טבעי מתקיים: 1⋅3+2⋅5+3⋅7+…+n(2n+1)=n(n+1)(4n+5)61\cdot3+2\cdot5+3\cdot7+\ldots+n(2n+1)=\frac{n(n+1)(4n+5)}{6}. נסמן ב-SnS_n את הסכום של nn האיברים הראשונים.

(1)

האיבר 4⋅94\cdot9 הוא האיבר הרביעי בסכום, והאיבר 10⋅2110\cdot21 הוא האיבר העשירי. היעזרו ב-S10S_{10} וב-S3S_3, וחשבו את הערך של הביטוי: 4⋅9+5⋅11+…+10⋅214\cdot9+5\cdot11+\ldots+10\cdot21.

ידוע כי לכל nn טבעי מתקיים: 1⋅3+2⋅5+…+n(2n+1)+(n+1)(2n+3)=(n+1)(n+2)(4n+C)61\cdot3+2\cdot5+\ldots+n(2n+1)+(n+1)(2n+3)=\frac{(n+1)(n+2)(4n+C)}{6}.

(2)

הסבירו מדוע אגף שמאל שווה ל-Sn+1S_{n+1}, הציבו n+1n+1 בנוסחה של SnS_n ומצאו את CC.

ב.

הנקודה AA נמצאת על מעגל שמרכזו OO ורדיוסו 9. המשיק למעגל בנקודה AA יוצר זווית של 35∘35^\circ עם המיתר ABAB (ראו סרטוט).

35°OABE
(1)

חשבו את הזוויות OABOAB ו-AOBAOB. (היעזרו בכך שהרדיוס מאונך למשיק בנקודת ההשקה.)

(2)

חשבו את אורך הקשת הקטנה ABAB, ואת היחס בין אורך הקשת הזאת להיקף המעגל.

ג.

נתונה הפונקציה f(x)=9x2+42xf(x)=\frac{\sqrt{9x^2+4}}{2x}, המוגדרת לכל x≠0x\neq0.

(1)

הראו כי עבור x>0x>0 מתקיים f(x)=129+4x2f(x)=\frac{1}{2}\sqrt{9+\frac{4}{x^2}}, ועבור x<0x<0 מתקיים f(x)=−129+4x2f(x)=-\frac{1}{2}\sqrt{9+\frac{4}{x^2}}.

(2)

מצאו את משוואות האסימפטוטות של f(x)f(x) המאונכות לצירים.

נתונה הפונקציה g(x)=2f(x−1)g(x)=2f(x-1).

(3)

מצאו את משוואות האסימפטוטות של g(x)g(x) המאונכות לצירים, ואת המרחק בין האסימפטוטות האופקיות של g(x)g(x).

ד.

נתונה הפונקציה f(x)=x3−4xf(x)=x^3-4x (ראו גרף), ונתונה הפונקציה g(t)=∫−2tf(x) dxg(t)=\int_{-2}^{t}f(x)\,dx המוגדרת בתחום −2≤t≤2-2\le t\le2.

-3-2-1123-4-3-2-11234
(1)

הראו כי g(t)=(t2−4)24g(t)=\frac{(t^2-4)^2}{4}.

(2)

מצאו את תחום הירידה של g(t)g(t). האם יש ערכים של tt שעבורם g(t)g(t) שלילית? נמקו.

(3)

מצאו את נקודות הפיתול של g(t)g(t).

שאלה 2 · חוט שנחתך לריבוע ולמעגל: סכום שטחים מינימלישאלה מלאה · בינונית

חותכים חוט שאורכו kk לשני חלקים. מחלק אחד של החוט יוצרים ריבוע ומן החלק האחר יוצרים מעגל. נסמן ב-xx את אורך צלע הריבוע.

א.

הביעו באמצעות kk את תחום ההגדרה של xx.

ב.

הביעו באמצעות kk את אורך צלע הריבוע, שעבורו סכום השטחים של שתי הצורות הוא מינימלי.

ג.

הראו כי כאשר סכום השטחים של שתי הצורות הוא מינימלי, אי אפשר לחסום את הריבוע שהתקבל במעגל שהתקבל.

שאלה 3 · סכום שטחי הסהרוניםשאלה קצרה · קשה

במשולש ABCABC הזווית CC ישרה, BC=aBC=a ו-AC=bAC=b. משרטטים את המעגל החוסם את המשולש, ועל כל ניצב, מחוץ למשולש, משרטטים חצי עיגול שהניצב הוא קוטרו. "סהרון" הוא החלק של חצי עיגול כזה שנמצא מחוץ למעגל החוסם.

abCBA

הביעו באמצעות aa ו-bb את סכום השטחים של שני הסהרונים.

שאלה 4 · השוואת היקפים של שני מכסיםשאלה קצרה · קלה

לסיר כחול יש מכסה עגול שקוטרו 2424 ס"מ, ולסיר אדום יש מכסה עגול ששטחו 324π324\pi סמ"ר.

בכמה אחוזים גדול היקף המכסה של הסיר האדום מהיקף המכסה של הסיר הכחול?

שאלה 5 · שאלות קצרות: קטע מסכום באינדוקציה, משיק ורדיוס, אסימפטוטות של פונקציית שורש, הצטברות של פונקציה אי-זוגיתשאלה מלאה · בינונית

ענו על שניים מארבעת הסעיפים א–ד שלפניכם. אם תענו על יותר משני סעיפים, ייבדקו רק שתי התשובות הראשונות שבמחברתכם.

א.

ידוע כי לכל nn טבעי מתקיים: 1⋅5+3⋅11+5⋅17+…+(2n−1)(6n−1)=n(4n2+2n−1)1\cdot5+3\cdot11+5\cdot17+\ldots+(2n-1)(6n-1)=n(4n^2+2n-1).

(1)

חשבו את הערך של הביטוי: 7⋅23+9⋅29+…+29⋅897\cdot23+9\cdot29+\ldots+29\cdot89.

ידוע כי לכל nn טבעי מתקיים: 1⋅5+3⋅11+5⋅17+…+(2n−1)(6n−1)+(2n+1)(6n+5)=(n+1)(4n2+10n+C)1\cdot5+3\cdot11+5\cdot17+\ldots+(2n-1)(6n-1)+(2n+1)(6n+5)=(n+1)(4n^2+10n+C).

(2)

מצאו את הערך של CC.

ב.

הנקודה AA נמצאת על מעגל שמרכזו OO. המשיק למעגל בנקודה AA יוצר זווית של α\alpha מעלות עם המיתר ABAB (ראו סרטוט).

αOABE
(1)

הביעו באמצעות α\alpha את הזווית OABOAB.

(2)

הביעו באמצעות α\alpha את היחס בין אורך הקשת הגדולה ABAB ובין אורך הקשת הקטנה ABAB.

ג.

נתונה הפונקציה: f(x)=9x2+5x+1f(x)=\frac{\sqrt{9x^2+5}}{x+1} המוגדרת לכל xx השונה מ-(−1)(-1).

(1)

מצאו את משוואות האסימפטוטות של הפונקציה f(x)f(x) המאונכות לצירים.

נתונה הפונקציה: g(x)=k⋅f(2x)g(x)=k\cdot f(2x), k>0k>0 הוא פרמטר.

(2)

מצאו את הערך של kk שעבורו המרחק בין האסימפטוטות האופקיות של הפונקציה g(x)g(x) הוא 9. נמקו את תשובתכם.

ד.

f(x)f(x) היא פונקציה אי-זוגית המוגדרת לכל xx. הגרף שלפניכם מתאר את הפונקציה f(x)f(x). ל-f(x)f(x) יש נקודות קיצון ב-x=−2x=-2 וב-x=2x=2, ובנקודות x=−1x=-1 ו-x=1x=1 המשיק לגרף מקביל לציר ה-xx. נתונה הפונקציה g(t)g(t) המוגדרת בתחום: −2≤t≤2-2\le t\le2 ומקיימת: g(t)=∫−2tf(x) dxg(t)=\int_{-2}^{t}f(x)\,dx.

-3-2-1123-4-224
(1)

קבעו באיזה תחום הפונקציה g(t)g(t) יורדת.

(2)

האם קיימים ערכים של tt (בתחום: −2≤t≤2-2\le t\le2) שעבורם הפונקציה g(t)g(t) שלילית? נמקו את תשובתכם.

(3)

האם לפונקציה g(t)g(t) יש נקודות פיתול? נמקו את תשובתכם.

שאלה 6 · צורה בין שתי קשתות בריבוע: היקף ושטחשאלת ביניים · קשה

ABCDABCD הוא ריבוע שאורך צלעו 1212 ס"מ. בתוך הריבוע משרטטים שתי קשתות שרדיוסן 1212 ס"מ: קשת שמרכזה AA, מ-BB עד DD, וקשת שמרכזה BB, מ-AA עד CC. הקשתות נחתכות בנקודה EE שבתוך הריבוע, ומחברים את EE ל-AA ול-BB (ראו סרטוט).

נתבונן בצורה המוקפת על ידי הצלע DCDC, הקשת DE⌢\overset{\frown}{DE} (שמרכזה AA) והקשת EC⌢\overset{\frown}{EC} (שמרכזה BB).

ABCDE
א.

הוכיחו כי המשולש ABEABE שווה צלעות, ומצאו את הזוויות ∠DAE\angle DAE ו-∠EBC\angle EBC.

ב.

מצאו את היקף הצורה. תנו תשובה מדויקת ותשובה מקורבת.

ג.

מצאו את שטח הצורה. תנו תשובה מדויקת ותשובה מקורבת.

שאלה 7 · אורך קשת ושטח גזרהשאלה קצרה · קלה

במעגל שמרכזו OO ורדיוסו 66 ס"מ, הזווית המרכזית ∠AOB\angle AOB היא 120∘120^\circ.

OAB
א.

חשבו את אורך הקשת הקטנה ABAB. תנו תשובה מדויקת.

ב.

חשבו את שטח הגזרה AOBAOB (הגזרה של הקשת הקטנה). תנו תשובה מדויקת.

שאלה 8 · שטח העיגול שמחוץ למשולש שווה צלעות חסוםשאלה קצרה · בינונית

משולש שווה צלעות ABCABC חסום במעגל שמרכזו OO ורדיוסו 44 ס"מ.

חשבו את השטח שבתוך המעגל ומחוץ למשולש.

שאלה 9 · שטח מקטע מתוך אורך מיתר ומרחקו מהמרכזשאלה קצרה · בינונית

במעגל שמרכזו OO, אורך המיתר ABAB הוא 88 ס"מ, ומרחקו ממרכז המעגל הוא 44 ס"מ: OM⊥ABOM\perp AB, ו-OM=4OM=4 ס"מ (MM על המיתר).

OABM

חשבו את השטח המוגבל על ידי המיתר ABAB והקשת הקטנה ABAB. תנו תשובה מדויקת ותשובה מקורבת.

שאלה 10 · ערוגה בצורת גזרה: זווית, שטח והגדלהשאלת ביניים · בינונית

ערוגה בגינה היא בצורת גזרה של עיגול שמרכזו OO. רדיוס הגזרה OA=OB=6OA=OB=6 מטר, ואורך הקשת AB⌢\overset{\frown}{AB} של הערוגה הוא 5π5\pi מטר (ראו איור).

OAB
א.

מצאו את הזווית המרכזית ∠AOB\angle AOB של הגזרה.

ב.

חשבו את שטח הערוגה ואת אורך הגדר הדרושה כדי להקיף את כל הערוגה (לאורך הקשת ולאורך שני הרדיוסים). תנו תשובות מדויקות ומקורבות.

ג.

רוצים להגדיל את הערוגה כך שהזווית המרכזית שלה לא תשתנה, ושטחה יהיה 60π60\pi מ"ר. מצאו את הרדיוס החדש של הערוגה ואת אורך הקשת החדשה.

שאלות מבחינות הבגרות על השיעור

השאלות המלאות, עם פתרון מלא לכל סעיף, בדף של כל בחינה.

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.