שאלות פתוחות: מבנה בעיית קיצון: פונקציית המטרה ותחום ההגדרה שלה - כיתה י"א 5 יח"ל
בדף הזה 13 שאלות פתוחות במתמטיקה על מבנה בעיית קיצון: פונקציית המטרה ותחום ההגדרה שלה, לתלמידי כיתה י"א 5 יח"ל, מתוך הנושא "בעיות ערך קיצון: מספרים ופונקציות (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.
שאלה 1 · חוט באורך 12 ס״מ שנחתך למשולש שווה-צלעות ולמשושה משוכללשאלה מלאה · קלה
חוט שאורכו 12 ס״מ חותכים לשני חלקים. מחלק אחד יוצרים משולש שווה-צלעות, ומן החלק האחר יוצרים משושה משוכלל. נסמן ב- את אורך צלע המשולש (בס״מ).
מצאו את תחום ההגדרה של .
הראו כי סכום השטחים של שתי הצורות הוא . (משושה משוכלל מורכב משישה משולשים שווי-צלעות.)
מצאו את שבעבורו סכום השטחים מינימלי, ואת סכום השטחים המינימלי.
הראו כי כאשר סכום השטחים מינימלי, רדיוס המעגל החסום במשולש שווה לרדיוס המעגל החסום במשושה.
שאלה 2 · חוט שנחתך לריבוע ולמעגל: סכום שטחים מינימלישאלה מלאה · בינונית
חותכים חוט שאורכו לשני חלקים. מחלק אחד של החוט יוצרים ריבוע ומן החלק האחר יוצרים מעגל. נסמן ב- את אורך צלע הריבוע.
הביעו באמצעות את תחום ההגדרה של .
הביעו באמצעות את אורך צלע הריבוע, שעבורו סכום השטחים של שתי הצורות הוא מינימלי.
הראו כי כאשר סכום השטחים של שתי הצורות הוא מינימלי, אי אפשר לחסום את הריבוע שהתקבל במעגל שהתקבל.
שאלה 3 · חוט שנחתך למשולש שווה-צלעות ולריבוע: מעגלים חסומים שווים ומספר דרכי החיתוךשאלה מלאה · קשה
חותכים חוט שאורכו לשני חלקים. מחלק אחד יוצרים משולש שווה-צלעות, ומן החלק האחר יוצרים ריבוע (אורך כל אחד משני החלקים חיובי). נסמן ב- את אורך צלע המשולש, וב- את סכום השטחים של שתי הצורות.
הביעו באמצעות את אורך צלע המשולש שבעבורו מינימלי.
מצאו את היחס בין רדיוס המעגל החסום במשולש לבין רדיוס המעגל החסום בריבוע, כאשר מינימלי.
נתון כי כאשר מינימלי, רדיוס המעגל החסום בריבוע הוא 1 ס״מ. מצאו את ואת סכום השטחים המינימלי.
מצאו, באמצעות , את כל ערכי שבעבורם יש בדיוק שתי דרכים לחתוך את החוט כך שסכום השטחים יהיה .
שאלה 4 · בניית פונקציית מטרה ותחום הגדרהשאלה קצרה · קלה
בכל סעיף מתוארת בעיית קיצון. אין צורך לפתור את הבעיה: רק לבנות אותה.
ו- הם שני מספרים אי-שליליים המקיימים . מחפשים את הערך הקטן ביותר של סכום הריבועים .
רשמו את פונקציית המטרה כפונקציה של בלבד, ואת תחום ההגדרה שלה.
ו- הם שני מספרים חיוביים שמכפלתם . מחפשים את הערך הקטן ביותר של סכום המספר ופעמיים המספר .
רשמו את פונקציית המטרה כפונקציה של בלבד, ואת תחום ההגדרה שלה.
שאלה 5 · משולש ישר-זווית שהיתר שלו עובר דרך נקודה: אורך ניצב ותחוםשאלה קצרה · בינונית
משולש ישר-זווית מונח ברביע הראשון כך שקודקוד הזווית הישרה בראשית הצירים , וניצביו על הכיוונים החיוביים של הצירים. היתר של המשולש עובר דרך הנקודה . נסמן ב- את שיעור ה- של קודקוד המשולש שעל ציר ה-.
הביעו באמצעות את אורך הניצב שעל ציר ה-, וקבעו את תחום הערכים של .
שאלה 6 · קיצון כשהמשתנה הוא מספר טבעישאלה קצרה · קשה
ו- הם שני מספרים טבעיים שסכומם .
מצאו את שני המספרים שבעבורם המכפלה של המספר בחזקה השלישית של המספר היא הגדולה ביותר, ואת המכפלה הזו.
שאלה 7 · רישום פונקציית מטרה ותחום הגדרה: מספרים ומלבןשאלה קצרה · קלה
בכל סעיף רשמו את פונקציית המטרה כפונקציה של , ואת תחום ההגדרה שלה. אין צורך למצוא את הקיצון.
סכומם של שני מספרים חיוביים הוא . מחפשים את הערך הגדול ביותר של המכפלה של המספר הראשון בריבוע של המספר השני. נסמן ב- את המספר הראשון.
שטחו של מלבן הוא סמ"ר. מחפשים את ההיקף הקטן ביותר של המלבן. נסמן ב- את אורך אחת מצלעות המלבן (בס"מ).
שאלה 8 · סכום של שני שברים: פונקציית מטרה, מינימום וערך נתוןשאלת ביניים · בינונית
ו- הם שני מספרים חיוביים שסכומם . מתבוננים בביטוי .
הביעו את באמצעות בלבד, ורשמו את תחום ההגדרה של .
מצאו את ו- שבעבורם הוא הקטן ביותר, ואת הערך הקטן ביותר של .
מצאו את כל הזוגות , שבעבורם .
שאלה 9 · תחום ההגדרה קובע אם יש קיצוןשאלת ביניים · קשה
ו- הם שני מספרים חיוביים שסכומם . מתבוננים בביטוי .
הביעו את באמצעות בלבד, ורשמו את תחום ההגדרה של .
מצאו את ו- שבעבורם הוא הגדול ביותר, ואת הערך הגדול ביותר של .
נוסף התנאי: המספר גדול מהמספר . מהו עכשיו תחום ההגדרה של ? האם יש עכשיו ל- ערך גדול ביותר? נמקו.
שאלות מבחינות הבגרות על השיעור
השאלות המלאות, עם פתרון מלא לכל סעיף, בדף של כל בחינה.
חותכים חוט שאורכו לשני חלקים. מחלק אחד של החוט יוצרים משולש שווה-צלעות ומן החלק האחר יוצרים מעגל. נסמן ב- את אורך צלע המשולש.
שאלות מתאימות מכיתות אחרות (3)
שאלות שנכתבו לכיתה אחרת ומתאימות גם לשיעור הזה. פותחים אותן במחולל המבחנים.
- מלבן בין פרבולה לישר משתנה: מתי יש מקסימום (שאלה מלאה · קלה)
נתונה הפונקציה ונתון הישר , כאשר . הנקודה נמצאת על גרף הפונקציה ברביע הראשון, משמאל…
- בעיית קיצון עם פרמטר: הישר, המקבילית הגדולה וקודקוד הפרבולה (שאלה מלאה · קלה)
נתונים הפונקציה והישר , כאשר . הנקודה נמצאת על גרף הפונקציה ברביע הראשון,…
- משולש מקסימלי בין פרבולה לישר (שאלה קצרה · קלה)
נתונים הפונקציה והישר . הנקודה נמצאת על גרף הפונקציה ברביע הראשון, והנקודה על…