דילוג לתוכן המרכזי

שאלות פתוחות: בעיות קיצון עם פונקציה רציונלית בתחום סגור - כיתה י"א 5 יח"ל

תרגול מציאת ערך גדול ביותר וקטן ביותר של פונקציה רציונלית בתחום סגור, לכיתה י"א, 5 יחידות. בשאלות מוצאים מקסימום ומינימום מוחלטים של פונקציות כמו (x²+3)/(x+1) בקטע, מוצאים פרמטר כשנתון היכן מתקבל הערך הקטן ביותר, ומטפלים בתחום מפוצל כמו 2≤|x|≤6. השאלות מתחלקות בין רמה קלה, בינונית וקשה, עם לא מעט קשות. אפשר להשתמש בהן לבוחן או למבחן, וכל שאלה מגיעה עם פתרון מלא ואפשרות לייצוא ל-Word.

20 שאלותקלה: 4בינונית: 9קשה: 7

שאלה 1 · בעיות קיצון עם פונקציה רציונלית בתחום סגורשאלה קצרה · קלה

נתונה הפונקציה f(x)=xx2+4f(x)=\frac{x}{x^2+4}.

א.

מצאו את תחומי העלייה והירידה של הפונקציה בתחום x≥0x\ge0.

ב.

נתון הקטע 0≤x≤b0\le x\le b, כאשר b>0b>0. מצאו לאילו ערכים של bb הערך המקסימלי המוחלט של הפונקציה בקטע מתקבל בנקודה x=bx=b.

שאלה 2 · בעיות קיצון עם פונקציה רציונלית בתחום סגורשאלה קצרה · בינונית

נתונה הפונקציה f(x)=x+axf(x)=x+\frac{a}{x} בקטע 1≤x≤41\le x\le4, כאשר a>0a>0 פרמטר. ידוע שהפונקציה מקבלת את ערכה המקסימלי המוחלט בקטע בשתי נקודות שונות.

א.

מצאו את aa.

ב.

מצאו את הערך המקסימלי המוחלט ואת הערך המינימלי המוחלט של הפונקציה בקטע.

שאלה 3 · בעיות קיצון עם פונקציה רציונלית בתחום סגורשאלה קצרה · קשה

נתונה הפונקציה f(x)=x+ax2f(x)=x+\frac{a}{x^2} בקטע 1≤x≤21\le x\le2, כאשר a>0a>0 פרמטר. ידוע שהערך המינימלי המוחלט של הפונקציה בקטע הוא 66.

מצאו את aa.

שאלה 4 · בעיות קיצון עם פונקציה רציונלית בתחום סגורשאלה קצרה · קלה

נתונה הפונקציה f(x)=x2+3x+1f(x)=\frac{x^2+3}{x+1} בקטע 0≤x≤40\le x\le4.

מצאו את הערך המקסימלי המוחלט ואת הערך המינימלי המוחלט של הפונקציה בקטע.

שאלה 5 · בעיות קיצון עם פונקציה רציונלית בתחום סגורשאלה קצרה · בינונית

נתונה הפונקציה f(x)=x+9xf(x)=x+\frac{9}{x} בתחום 2≤∣x∣≤62\le|x|\le6 (כלומר −6≤x≤−2-6\le x\le-2 או 2≤x≤62\le x\le6).

מצאו את הערך המקסימלי המוחלט ואת הערך המינימלי המוחלט של הפונקציה בתחום, ואת הנקודות שבהן הם מתקבלים.

שאלה 6 · שורש של פולינום עם פרמטרים: תחום סגור, בעיה הפוכה ומשולש מקסימלי מתחת לגרףשאלה מלאה · קשה

נתונה הפונקציה: f(x)=ax4+bx3f(x)=\sqrt{ax^4+bx^3}, כאשר a≠0a\neq0 ו-b≠0b\neq0 פרמטרים. ידוע שתחום ההגדרה של f(x)f(x) הוא קטע סגור.

א.

הוכיחו כי a<0a<0, ומצאו את תחום ההגדרה של f(x)f(x) באמצעות aa ו-bb. הבחינו בין מקרים.

ב.

ידוע כי (6,33)\left(6,3\sqrt3\right) היא נקודת מקסימום של f(x)f(x). מצאו את aa ואת bb, ואת תחום ההגדרה.

ג.

הנקודה PP נמצאת על הגרף של f(x)f(x). MM היא נקודת החיתוך של האנך מ-PP לציר ה-xx עם ציר ה-xx, ו-OO ראשית הצירים. מצאו את שיעור ה-xx של PP שבעבורו שטח המשולש PMOPMO מקסימלי, ואת השטח המקסימלי.

ד.

נניח ששיעור ה-xx של PP מוגבל לקטע 0≤x≤t0\le x\le t (כאשר 0<t≤80<t\le8). לאילו ערכים של tt השטח המקסימלי של המשולש מתקבל ב-x=tx=t? מהו השטח המקסימלי כאשר PP מוגבלת לתחום שבו f(x)f(x) עולה?

שאלה 7 · משיק להיפרבולה: סכום ניצבים מינימלי ומקסימלישאלה מלאה · קלה

נתונה הפונקציה f(x)=1xf(x)=\frac{1}{x}. מעבירים משיק לגרף f(x)f(x) בנקודה שבה x=tx=t, כאשר 12≤t≤4\frac12\le t\le4.

המשיק חותך את ציר ה-xx בנקודה AA ואת ציר ה-yy בנקודה BB. OO היא ראשית הצירים.

א.

הראו שמשוואת המשיק היא y=−1t2x+2ty=-\frac{1}{t^2}x+\frac{2}{t}.

ב.

מצאו את שיעורי הנקודות AA ו-BB באמצעות tt.

ג.

מצאו את שיעור ה-xx של נקודת ההשקה שעבורו סכום הניצבים OA+OBOA+OB מינימלי.

ד.

מצאו את שיעור ה-xx של נקודת ההשקה שעבורו סכום הניצבים מקסימלי.

שאלה 8 · פונקציית שורש עם שני פרמטרים: פרמטרים מתחום ההגדרה ומשולש מקסימלישאלה מלאה · בינונית

בסרטוט שלפניכם מוצגת הפונקציה: f(x)=ax3+bx6f(x)=\sqrt{ax^3+bx^6}. נתון שתחום ההגדרה של הפונקציה f(x)f(x) הוא: 0≤x≤20\le x\le2.

O2
א.
(1)

הוכיחו כי a=−8ba=-8b.

(2)

לפניכם שתי טענות I-II. רק אחת מהן נכונה. קבעו מהי הטענה הנכונה, ונמקו את קביעתכם.

I. a>0a>0, b<0b<0.

II. a<0a<0, b>0b>0.

ב.

הנקודה PP נמצאת על גרף הפונקציה (f(x))2(f(x))^2 המוגדרת גם היא בתחום: 0≤x≤20\le x\le2. מהנקודה PP מעבירים ישר המאונך לציר ה-xx. MM היא נקודת החיתוך של האנך עם ציר ה-xx, ו-OO היא ראשית הצירים.

מהו שיעור ה-xx של הנקודה PP שבעבורו שטח המשולש PMOPMO הוא מקסימלי? נמקו את תשובתכם.

ג.

בעבור שיעור ה-xx שמצאתם בסעיף ב, בטאו באמצעות aa את השטח המקסימלי של המשולש PMOPMO.

ד.

אם ידוע כי שיעור ה-xx של הנקודה PP נמצא בתחום שבו הפונקציה (f(x))2(f(x))^2 אינה יורדת, מהו שיעור ה-xx של הנקודה PP שבעבורו שטח המשולש PMOPMO הוא מקסימלי? נמקו את תשובתכם.

שאלה 9 · בעיית קיצון עם שיפוע כפרמטר: יחס שטחים, אמצע קטע ותחום מוגבלשאלה מלאה · קשה

ישר ששיפועו −m-m (m>0m>0 פרמטר) חותך את החלק החיובי של ציר ה-xx בנקודה BB, ואת החלק החיובי של ציר ה-yy בנקודה AA. הנקודה DD נמצאת על הישר ABAB ברביע הראשון, והנקודה EE נמצאת על ציר ה-xx כך שהקטע DEDE מקביל לציר ה-yy. הנקודה OO היא ראשית הצירים, כמתואר בסרטוט. נסמן את אורך הקטע OEOE ב-pp. נתון: שטח המשולש OEDOED הוא 2p2p.

OABDE
א.

הביעו באמצעות mm ו-pp את שטח המשולש ABOABO.

ב.

מצאו באמצעות mm את הערך של pp שבעבורו היחס בין שטח המשולש OEDOED ובין שטח המשולש ABOABO הוא מקסימלי, ואת הערך המקסימלי של היחס.

ג.

היכן נמצאת הנקודה DD על הקטע ABAB כאשר היחס מקסימלי? נמקו.

ד.

נתון: m=2m=2, והנקודה DD נמצאת על הישר x=3x=3 או מימין לו (כלומר p≥3p\ge3).

מצאו את הערך המקסימלי של היחס בתנאי זה, ואת pp שבו הוא מתקבל.

שאלה 10 · משיק לגרף : סכום ניצבים מינימלי ומקסימלי בתחום סגורשאלה מלאה · בינונית

נתונה הפונקציה f(x)=2x2f(x)=\frac{2}{x^2}.

מעבירים ישר המשיק לגרף הפונקציה f(x)f(x) בנקודה שבה x=tx=t. נתון: 1≤t≤41\le t\le4.

המשיק חותך את ציר ה-xx בנקודה AA ואת ציר ה-yy בנקודה BB. הנקודה OO היא ראשית הצירים.

א.

מצאו את שיעור ה-xx של נקודת ההשקה שעבורו סכום ניצבי המשולש AOBAOB הוא מינימלי.

ב.

מצאו את שיעור ה-xx של נקודת ההשקה שעבורו סכום ניצבי המשולש AOBAOB הוא מקסימלי.

עוד 6 שאלות על בעיות קיצון עם פונקציה רציונלית בתחום סגור

השאלות המלאות במחולל המבחנים.

  1. בעיית קיצון עם אילוץ: יחס שטחים מינימלי בפנים התחום או בקצה, ובעיה הפוכה (שאלה מלאה · קשה)

    בתוכנית של מבנה יש שני חדרים מלבניים צמודים, חדר A וחדר B, כמתואר בסרטוט. הרוחב של חדר A הוא tt מטרים, והרוחב של חדר B הוא 3 מטרים. שטח חדר…

  2. בעיות קיצון עם פונקציה רציונלית בתחום סגור (שאלה קצרה · בינונית)

    הנקודה PP נמצאת על גרף הפונקציה f(x)=4x2f(x)=\frac{4}{x^2}, ושיעור ה-xx שלה מקיים 1≤x≤41\le x\le4. מ-PP מורידים אנכים לצירים, ונוצר מלבן שקודקודיו…

  3. משיק לגרף : היתר הקצר ביותר ותחום שבו המקסימום בקצה (שאלה מלאה · קשה)

    נתונה הפונקציה f(x)=1x2f(x)=\frac{1}{x^2}, x>0x>0. המשיק לגרף בנקודה שבה x=tx=t חותך את ציר ה-xx בנקודה AA ואת ציר ה-yy בנקודה BB.

  4. סכום הניצבים של משולש משיק לגרף - מינימום ומקסימום בקטע (שאלת ביניים · בינונית)

    נתונה הפונקציה f(x)=1xf(x)=\frac{1}{x}. מעבירים משיק לגרף f(x)f(x) בנקודה שבה x=tx=t, כאשר 12≤t≤4\frac12\le t\le4. המשיק חותך את ציר ה-xx בנקודה AA…

  5. קצה הקטע שבו מתקבל האורך המקסימלי של קטע משיק (שאלה קצרה · קשה)

    נתונה הפונקציה f(x)=1x2f(x)=\frac{1}{x^2}, x>0x>0. המשיק לגרף בנקודה שבה x=tx=t חותך את ציר ה-xx בנקודה AA ואת ציר ה-yy בנקודה BB. נתון כי…

  6. יחס שטחי משולשים עם פרמטר, ומקסימום בקצה התחום (שאלת ביניים · קשה)

    ישר ששיפועו −m-m (m>0m>0 פרמטר) חותך את החלק החיובי של ציר ה-xx בנקודה BB, ואת החלק החיובי של ציר ה-yy בנקודה AA. הנקודה DD נמצאת על…

שאלות מבחינות הבגרות על השיעור

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

שאלות מתאימות מכיתות אחרות (2)

שאלות שנכתבו לכיתה אחרת ומתאימות גם לשיעור הזה. פותחים אותן במחולל המבחנים.

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.