דילוג לתוכן המרכזי

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

בעיות קיצון גאומטריות עם פונקציה רציונלית לכיתה י"א, 5 יחידות. בשאלות בונים מלבן בין נקודה קבועה לנקודה על הגרף של 8/x, מתכננים גדר למגרש מלבני צמוד לקיר במחיר מינימלי, ומחפשים משיק ל-1/x שיוצר עם הצירים משולש בעל תכונה מסוימת. יש גם בעיות על ישר ששיפועו פרמטר. רמות הקושי: קלה, בינונית וקשה. מכאן אפשר להרכיב דף עבודה או מבחן בבעיות קיצון, עם פתרון מלא לכל שאלה וייצוא ל-Word.

58 שאלותקלה: 25בינונית: 27קשה: 6

שאלה 1 · בעיות קיצון גאומטריות עם פונקציה רציונליתשאלה קצרה · קלה

הנקודה A(−2,−1)A(-2,-1) קבועה, והנקודה PP נמצאת על גרף הפונקציה y=8xy=\frac{8}{x} ברביע הראשון. בונים מלבן שצלעותיו מקבילות לצירים, כך ש-AA ו-PP הם קודקודים נגדיים שלו.

מצאו את שיעורי הנקודה PP שעבורה שטח המלבן הוא הקטן ביותר, ואת השטח הקטן ביותר.

שאלה 2 · בעיות קיצון גאומטריות עם פונקציה רציונליתשאלה קצרה · בינונית

מגרש מלבני ששטחו 100100 מ"ר צמוד לקיר, ומגדרים את שלוש צלעותיו האחרות. מחיר מטר גדר בצלע המקבילה לקיר הוא kk ש"ח (k>0k>0), ומחיר מטר גדר בכל אחת משתי הצלעות הניצבות לקיר הוא 1010 ש"ח. נסמן ב-xx את אורך הצלע המקבילה לקיר (במטרים).

א.

הביעו באמצעות xx ו-kk את עלות הגידור.

ב.

ידוע שהמגרש שעלות הגידור שלו מינימלית הוא ריבוע. מצאו את kk ואת העלות המינימלית.

שאלה 3 · 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 4 · פונקציה רציונלית עם נקודת אי-רציפות סליקה: אסימפטוטות, סקיצה ומלבן בעל היקף מינימלישאלה מלאה · קלה

נתונה הפונקציה f(x)=x2−4x−12x2+x−2f(x)=\frac{x^2-4x-12}{x^2+x-2}.

א.

מצאו את תחום ההגדרה של f(x)f(x), והראו כי בתחום זה f(x)=x−6x−1f(x)=\frac{x-6}{x-1}. הסבירו מדוע x=−2x=-2 אינו אסימפטוטה אנכית.

ב.

מצאו את האסימפטוטות של f(x)f(x) ואת נקודות החיתוך של גרפה עם הצירים.

ג.

נתון שלפונקציה אין נקודות קיצון. סרטטו סקיצה של גרף f(x)f(x).

ד.

נסמן נקודה D על גרף הפונקציה, שעבורה x=tx=t, 1<t<61<t<6.

מהנקודה D מעבירים שני ישרים, האחד מאונך לציר ה-xx והאחר מאונך לאסימפטוטה האנכית של הפונקציה, כך שנוצר מלבן על ידי הישרים, על ידי האסימפטוטה האנכית ועל ידי ציר ה-xx.

(1)

הראו כי היקף המלבן הוא P(t)=2(t−1)+2(6−t)t−1P(t)=2(t-1)+\frac{2(6-t)}{t-1}.

(2)

מצאו את ערכו של tt שעבורו היקף המלבן מינימלי.

שאלה 5 · בעיות קיצון גאומטריות עם פונקציה רציונליתשאלה קצרה · בינונית

דרך הנקודה (t,1t)\left(t,\frac{1}{t}\right), t>0t>0, שעל גרף הפונקציה y=1xy=\frac{1}{x} מעבירים משיק לגרף. המשיק חותך את ציר ה-xx בנקודה AA ואת ציר ה-yy בנקודה BB (ראו סרטוט).

AB
א.

הביעו באמצעות tt את שיעורי הנקודות AA ו-BB.

ב.

מצאו את האורך הקטן ביותר האפשרי של הקטע ABAB.

שאלה 6 · משפחת פונקציות רציונליות עם נקודה ריקה: מתי קיים מלבן בעל היקף מינימלישאלה מלאה · קשה

נתונה הפונקציה f(x)=x2−(a+3)x+3ax2−4x+3f(x)=\frac{x^2-(a+3)x+3a}{x^2-4x+3}, כאשר aa פרמטר, a>1a>1, a≠3a\neq3.

א.

מצאו את תחום ההגדרה של f(x)f(x), את האסימפטוטות שלה, ואת שיעורי נקודת אי-הרציפות הסליקה (הביעו באמצעות aa).

ב.

נסמן נקודה D על גרף הפונקציה, שעבורה x=tx=t, כאשר 1<t<a1<t<a ו-t≠3t\neq3.

מהנקודה D מעבירים שני ישרים, האחד מאונך לציר ה-xx והאחר מאונך לאסימפטוטה האנכית של הפונקציה, כך שנוצר מלבן על ידי הישרים, על ידי האסימפטוטה האנכית ועל ידי ציר ה-xx.

הביעו באמצעות aa ו-tt את היקף המלבן.

ג.

מצאו את כל ערכי aa שבעבורם יש ערך של tt שבו היקף המלבן מינימלי, ומצאו את ערך tt זה (הביעו באמצעות aa).

ד.

מצאו את ערך aa שבעבורו ההיקף המינימלי של המלבן הוא 10.

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 · בעיות קיצון גאומטריות עם פונקציה רציונליתשאלה קצרה · בינונית

ABCDABCD הוא מלבן ששטחו 2424 סמ"ר. הנקודה EE היא נקודה פנימית בצלע ABAB כך ש-AE=2AE=2 ס"מ, והנקודה FF היא נקודה פנימית בצלע ADAD כך ש-AF=3AF=3 ס"מ (ראו סרטוט). נסמן AB=xAB=x.

23ABCDEF
א.

הביעו באמצעות xx את שטח המשולש CEFCEF, וקבעו את תחום הערכים האפשריים של xx.

ב.

מצאו את השטח הקטן ביותר האפשרי של המשולש CEFCEF.

שאלה 9 · משפחת משיקים לגרף : משולש מינימלי ומקום הנקודותשאלה מלאה · קשה

נתונה הפונקציה f(x)=2x2+bf(x)=\frac{2}{x^2}+b, כאשר bb הוא פרמטר חיובי. בנקודה שעל גרף f(x)f(x) ששיעור ה-xx שלה הוא tt (t>0t>0) מעבירים משיק לגרף. המשיק יוצר עם הצירים משולש ברביע הראשון.

א.

הביעו באמצעות tt ו-bb את שטח המשולש.

ב.

מצאו, באמצעות bb, את ערך tt שבעבורו שטח המשולש מינימלי, ואת השטח המינימלי.

ג.

נתון כי השטח המינימלי של המשולש הוא 12.

מצאו את bb, ואת שיעורי נקודת ההשקה שבעבורה מתקבל המשולש המינימלי.

ד.

הראו שלכל b>0b>0, נקודות ההשקה של המשולשים המינימליים נמצאות כולן על גרף של פונקציה אחת שאינה תלויה ב-bb, ומצאו את הפונקציה.

שאלה 10 · בעיות קיצון גאומטריות עם פונקציה רציונליתשאלה קצרה · בינונית

ישר העובר דרך הנקודה M(2,3)M(2,3) חותך את החלקים החיוביים של הצירים ויוצר עם הצירים משולש ישר-זווית (ראו סרטוט).

OMxy

מצאו את השטח הקטן ביותר של המשולש, ואת משוואת הישר שעבורו הוא מתקבל.

עוד 11 שאלות על בעיות קיצון גאומטריות עם פונקציה רציונלית

השאלות המלאות במחולל המבחנים.

  1. מקבילית: שטח כפונקציה של יחס קטעים ושטח מינימלי (שאלה מלאה · קשה)

    המרובע ABCDABCD הוא מקבילית. הנקודה EE היא נקודה כלשהי על הצלע ABAB. המשך הקטע CECE חותך את המשך הקטע ADAD בנקודה FF. המקביל לצלע BCBC העובר…

  2. בעיית קיצון: יחס שטחים כשגובה המשולש תלוי ב- (שאלה מלאה · בינונית)

    ישר ששיפועו −2-2 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…

  3. שטח מינימלי של מרובע הבנוי על מקבילית (שאלה קצרה · קשה)

    המרובע ABCDABCD הוא מקבילית. הנקודה EE היא נקודה כלשהי על הצלע ABAB. המשך הקטע CECE חותך את המשך הקטע ADAD בנקודה FF. נסמן:…

  4. בעיות קיצון גאומטריות עם פונקציה רציונלית (שאלה קצרה · בינונית)

    ישר ששיפועו −k-k (k>0k>0) עובר דרך הנקודה P(3,2)P(3,2), וחותך את החלק החיובי של ציר ה-yy בנקודה AA ואת החלק החיובי של ציר ה-xx בנקודה BB. OO…

  5. משולש בעל שטח מינימלי מתחת לגרף (שאלת ביניים · קשה)

    נתונה הפונקציה f(x)=3x+ax−2f(x)=\frac{3x+a}{x-2}, a>−6a>-6 הוא פרמטר. הנקודה AA נמצאת על גרף הפונקציה, מימין לאסימפטוטה האנכית. הנקודה CC נמצאת על ציר…

  6. שלוש פונקציות רציונליות: איזו מהן עם אסימפטוטה אנכית אחת ואופקית אחת, סקיצה ומלבן בעל היקף מינימלי (שאלה מלאה · בינונית)

    לפניכם שלוש פונקציות, שלכל אחת מהן יש שני ערכי xx שבהם היא אינה מוגדרת.…

  7. בעיות קיצון גאומטריות עם פונקציה רציונלית (שאלה קצרה · בינונית)

    נתונה הפונקציה f(x)=2x−1x−1f(x)=\frac{2x-1}{x-1}. D היא נקודה על גרף הפונקציה, שבה x=tx=t, t>1t>1. מהנקודה D מורידים אנכים לשתי האסימפטוטות של הפונקציה,…

  8. בעיות קיצון גאומטריות עם פונקציה רציונלית (שאלה קצרה · בינונית)

    הנקודה PP נמצאת על גרף הפונקציה f(x)=4x2f(x)=\frac{4}{x^2} ברביע הראשון. מ-PP מורידים אנכים לצירים, ונוצר מלבן שקודקודיו PP, ראשית הצירים ועקבי…

  9. משיק לגרף : סכום ניצבים מינימלי ומקסימלי בתחום סגור (שאלה 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…

  10. היקף מינימלי של מלבן בין גרף, אסימפטוטה וציר ה-x (שאלה קצרה · בינונית)

    נתונה הפונקציה h(x)=x2−5x+6(x−1)(x−2)h(x)=\frac{x^2-5x+6}{(x-1)(x-2)}. בתחום ההגדרה שלה h(x)=x−3x−1h(x)=\frac{x-3}{x-1} (x≠1x\neq1, x≠2x\neq2), והאסימפטוטה האנכית שלה היא…

  11. קטע אנכי קצר ביותר בין גרף למשיק (שאלת ביניים · בינונית)

    נתונה הפונקציה f(x)=ax−4f(x)=\frac{a}{x-4}, x≠4x\neq4, ו-a>0a>0 הוא פרמטר. הנקודה AA היא נקודת החיתוך של גרף הפונקציה עם ציר ה-yy. הנקודה BB נמצאת…

שאלות מבחינות הבגרות על השיעור

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

שאלות מתאימות מכיתות אחרות (34)

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.