דילוג לתוכן המרכזי

מבחן לדוגמה: עקרון האינדוקציה: שלב הבסיס, שלב הצעד ושלב ההסקה - כיתה י"א 5 יח"ל

6 שאלות פתוחות על עקרון האינדוקציה: שלב הבסיס, שלב הצעד ושלב ההסקה (אינדוקציה מתמטית), מהקלה לקשה. המבחן מוכן להדפסה כמו שהוא, או לפתיחה במחולל לשינויים.

מבחן במתמטיקה - כיתה י"א 5 יח"ל
עקרון האינדוקציה: שלב הבסיס, שלב הצעד ושלב ההסקה
6 שאלות · ענו על כל השאלות · הראו את דרך הפתרון
שם: ______________כיתה: ________תאריך: ________

שאלה 1 · בדיקת שלב הבסיס וכתיבת האיבר שמתווסף בשלב הצעדשאלה קצרה · קלה

נתון השוויון: 2+6+12+…+n(n+1)=n(n+1)(n+2)32+6+12+\ldots+n(n+1)=\frac{n(n+1)(n+2)}{3}.

בדקו שהשוויון מתקיים בעבור n=1n=1 ובעבור n=2n=2, וכתבו את האיבר שמתווסף לאגף השמאלי במעבר מ-n=kn=k ל-n=k+1n=k+1.

שאלה 2 · שאלות קצרות מודרכות: אינדוקציה, קטע אמצעים בטרפז, , , ו-שאלה מלאה · קלה

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

א.

נתונות הסדרות an=na_n=n ו-bn=2nb_n=2^n (nn טבעי). נסמן: Tn=a1b1+a2b2+…+anbnT_n=a_1b_1+a_2b_2+\ldots+a_nb_n.

(1)

הראו כי Tk+1=Tk+(k+1)⋅2k+1T_{k+1}=T_k+(k+1)\cdot2^{k+1}, והוכיחו: אם בעבור kk טבעי כלשהו Tk=(k−1)⋅2k+1T_k=(k-1)\cdot2^{k+1}, אז Tk+1=k⋅2k+2T_{k+1}=k\cdot2^{k+2}.

(2)

חשבו את T1T_1 ואת T2T_2, ובדקו אם הם מקיימים את הנוסחה Tn=(n−1)⋅2n+1T_n=(n-1)\cdot2^{n+1}. האם הנוסחה נכונה לכל nn טבעי? נמקו.

(3)

מצאו מספר cc כך שהנוסחה Tn=(n−1)⋅2n+1+cT_n=(n-1)\cdot2^{n+1}+c תהיה נכונה לכל nn טבעי, והסבירו מדוע היא נכונה.

ב.

בטרפז ABCDABCD (AB∥CD)(AB\parallel CD) נתון: AB=5AB=5, DC=15DC=15. הקטע EFEF הוא קטע אמצעים (EE על ADAD, FF על BCBC), והוא חותך את האלכסונים ACAC ו-BDBD בנקודות HH ו-GG בהתאמה.

ABCDEFGH
(1)

חשבו את האורכים EFEF, EGEG, HFHF ו-GHGH.

(2)

הוכיחו כי המרובע ABHGABHG הוא מקבילית.

המשך הקטע AGAG חותך את הקטע DHDH בנקודה MM.

(3)

היעזרו במשולש DBHDBH, והוכיחו כי MM היא אמצע הקטע DHDH.

ג.

נתונה הפונקציה f(x)=x3−3x2+1f(x)=x^3-3x^2+1 בתחום 0≤x≤30\le x\le3. לפניכם הגרפים I-III, המייצגים את f(x)f(x), את f′(x)f'(x) ואת f′′(x)f''(x), לא בהכרח בסדר זה.

-0.50.51.01.52.02.53.03.5-6-4-224681012
-0.50.51.01.52.02.53.03.5-6-4-224681012
-0.50.51.01.52.02.53.03.5-6-4-224681012
(1)

מצאו את f′(x)f'(x) ואת f′′(x)f''(x), והתאימו כל אחד מהגרפים I-III לפונקציה שהוא מייצג. נמקו.

(2)

מצאו את נקודת הפיתול של f(x)f(x) ואת משוואת המשיק לגרף f(x)f(x) בנקודה זו.

(3)

חשבו את ∫01f′′(x) dx\int_0^1f''(x)\,dx בשתי דרכים: בעזרת הפונקציה הקדומה f′(x)f'(x), ובעזרת השטח שבין גרף f′′f'' לציר ה-xx.

ד.

נתונה הפונקציה f(x)=3x2+12x2−2f(x)=\frac{3x^2+1}{2x^2-2}.

(1)

מצאו את תחום ההגדרה ואת האסימפטוטות של f(x)f(x), ואת נקודת החיתוך של גרף f(x)f(x) עם ציר ה-yy.

(2)

הראו כי בנקודות החיתוך של הגרפים של f(x)f(x) ו-1f(x)\frac1{f(x)} מתקיים f(x)=1f(x)=1 או f(x)=−1f(x)=-1, ומצאו את נקודות החיתוך.

(3)

מצאו את האסימפטוטה האופקית של 1f(x)\frac1{f(x)} ואת המרחק בינה לבין האסימפטוטה האופקית של f(x)f(x).

שאלה 3 · שלב צעד שהוכח בלי בסיס: האם הנוסחה נכונה?שאלה קצרה · בינונית

בסדרה מתקיים: an+1=an+2n+1a_{n+1}=a_n+2n+1.

ידוע שהוכח שלב הצעד: אם עבור kk טבעי מסוים ak=k2+1a_k=k^2+1, אז ak+1=(k+1)2+1a_{k+1}=(k+1)^2+1.

נתון גם a1=3a_1=3. האם לכל nn טבעי מתקיים an=n2+1a_n=n^2+1? נמקו.

שאלה 4 · שאלות קצרות: סכום באינדוקציה, ושטח של , גרף של , היקף משולש ישר זווית שצלעותיו בסדרה הנדסיתשאלה מלאה · בינונית

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

א.

נתון כי השוויון 1⋅1+2⋅3+3⋅32+…+n⋅3n−1=(2n−1)⋅3n+1b1\cdot1+2\cdot3+3\cdot3^2+\ldots+n\cdot3^{n-1}=\frac{(2n-1)\cdot3^n+1}{b} מתקיים בעבור n=2n=2. bb הוא פרמטר שונה מ-0.

(1)

מצאו את הערך של bb.

(2)

הציבו b=4b=4 והוכיחו באינדוקציה מתמטית, או בכל דרך אחרת, כי השוויון הנתון מתקיים לכל nn טבעי.

ב.

בסרטוט שלפניכם מתואר גרף הפונקציה f(x)f(x) המוגדרת בתחום 0≤x≤40\le x\le4.

אחד מן הביטויים I-IV שלפניכם מייצג את הפונקציה f(x)f(x).

I. f(x)=(3−x)4x−x2f(x)=(3-x)\sqrt{4x-x^2}

II. f(x)=(x−3)4x−x2f(x)=(x-3)\sqrt{4x-x^2}

III. f(x)=(3−x)x2−4xf(x)=(3-x)\sqrt{x^2-4x}

IV. f(x)=(x−3)x2−4xf(x)=(x-3)\sqrt{x^2-4x}

(1)

קבעו איזה מן הביטויים מייצג את הפונקציה f(x)f(x). נמקו את קביעתכם.

נתונה הפונקציה g(x)=(f(x))2g(x)=\left(f(x)\right)^2 המוגדרת בתחום 0≤x≤40\le x\le4.

(2)

חשבו את השטח המוגבל על ידי גרף הפונקציה g(x)g(x) ועל ידי ציר ה-xx.

ג.

בסרטוט שלפניכם מתואר גרף הפונקציה f(x)f(x) המוגדרת לכל xx. לפונקציה f(x)f(x) יש שתי נקודות קיצון בלבד ואסימפטוטה אופקית אחת בלבד שמשוואתה היא y=0y=0. גרף הפונקציה עובר בראשית הצירים, וזו נקודת החיתוך היחידה שלו עם הצירים. שיעורי נקודות הקיצון של הפונקציה f(x)f(x) מוצגים בסרטוט: (−2,−3)(-2,-3) ו-(2,3)(2,3).

(-2,-3)(0,0)(2,3)

נתונה הפונקציה: g(x)=1f(x)−2g(x)=\frac{1}{f(x)-2}.

(1)

כמה אסימפטוטות המאונכות לציר ה-xx יש לפונקציה g(x)g(x)? נמקו את תשובתכם.

(2)

מצאו את משוואת האסימפטוטה המאונכת לציר ה-yy של הפונקציה g(x)g(x).

(3)

סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה g(x)g(x).

ד.

בסרטוט שלפניכם משולש ישר זווית ABCABC (∠ACB=90∘\angle ACB=90^\circ).

CAB

נתון כי אורכי צלעות המשולש הם שלושת האיברים הראשונים בסדרה הנדסית. האיבר השני בסדרה שווה לאורך הצלע ACAC.

נתון: AC=6AC=6.

(1)

האם ייתכן שהאיבר הראשון בסדרה שווה לאורך היתר ABAB? נמקו את תשובתכם.

(2)

מצאו את היקף המשולש ABCABC (בתשובתכם תוכלו להשאיר שורש).

שאלה 5 · עקרון האינדוקציה: שלב הבסיס, שלב הצעד ושלב ההסקהשאלה קצרה · קשה

על טענה P(n)P(n), המוגדרת לכל nn טבעי, הוכח שלב הצעד: לכל k≥1k\ge1, אם P(k)P(k) נכונה אז P(k+1)P(k+1) נכונה. שלב הבסיס לא נבדק. לאחר מכן התברר כי P(10)P(10) אינה נכונה.

א.

הוכיחו כי P(n)P(n) אינה נכונה בעבור אף אחד מהמספרים n=1,2,…,10n=1,2,\ldots,10.

ב.

האם ניתן להסיק מהנתונים כי P(11)P(11) אינה נכונה? אם כן - הוכיחו; אם לא - הביאו דוגמה לטענה P(n)P(n) המקיימת את כל הנתונים ושבעבורה P(11)P(11) נכונה.

שאלה 6 · עקרון האינדוקציה: שלב הבסיס, שלב הצעד ושלב ההסקהשאלת ביניים · קשה

נתון השוויון: 12+22+32+…+n2=n(n+1)(2n+1)6+c1^2+2^2+3^2+\ldots+n^2=\frac{n(n+1)(2n+1)}{6}+c, כאשר cc הוא פרמטר.

א.

הוכיחו כי לכל ערך של cc מתקיים: אם השוויון נכון בעבור n=kn=k (kk טבעי), אז הוא נכון גם בעבור n=k+1n=k+1.

ב.

מצאו את כל ערכי cc שעבורם השוויון נכון לכל nn טבעי. נמקו.

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.