דילוג לתוכן המרכזי

מבחן לדוגמה: הצגה קוטבית ומשפט דה-מואבר - כיתה י"ב 5 יח"ל

מבחן במתמטיקה לכיתה י"ב 5 יח"ל בנושא הצגה קוטבית ומשפט דה-מואבר: 8 שאלות פתוחות מ-5 שיעורים שונים של הנושא, ברמות שונות (קלה: 3, בינונית: 3, קשה: 2). המבחן מוכן להדפסה כמו שהוא, או לפתיחה במחולל המבחנים - שם מחליפים שאלות, מוסיפים פתרונות ומורידים ל-Word.

מבחן במתמטיקה - כיתה י"ב 5 יח"ל
הצגה קוטבית ומשפט דה-מואבר
8 שאלות · ענו על כל השאלות · הראו את דרך הפתרון
שם: ______________כיתה: ________תאריך: ________

שאלה 1 · הצגה קוטבית: מודול וארגומנטהצגה קוטבית: מודול וארגומנט · שאלה קצרה · בינונית

z1z_1 ו-z2z_2 הם שני מספרים מרוכבים שונים זה מזה, המקיימים ∣z1∣=∣z2∣=1|z_1|=|z_2|=1 וגם z1+z2=1z_1+z_2=1.

מצאו את z1z_1 ואת z2z_2, וכתבו אותם בהצגה קוטבית (ארגומנט בתחום 0∘≤θ<360∘0^\circ\le\theta<360^\circ).

שאלה 2 · שורשים מסדר 6: מציאת מרכז ההזזה משני פתרונות ידועיםמעבר בין הצגה אלגברית לקוטבית · שאלה מלאה · קשה

נתונה משוואה I: w6=−64w^6=-64. נתונה משוואה II: (z−c)6=−64(z-c)^6=-64, כאשר cc הוא מספר מרוכב קבוע ו-zz מספר מרוכב.

א.

פתרו את משוואה I, ורשמו את הפתרונות בהצגה אלגברית.

ב.
(1)

הסבירו מדוע לכל cc הפתרונות של משוואה II מייצגים קודקודים של משושה משוכלל, ומצאו את מרכז המשושה ואת אורך צלעו.

(2)

ידוע כי z=0z=0 ו-z=23z=2\sqrt3 הם פתרונות של משוואה II. מצאו את כל הערכים האפשריים של cc.

ג.
(1)

הציבו את הערך של cc שהחלק המדומה שלו חיובי. רשמו בהצגה אלגברית את כל הפתרונות של משוואה II, ומצאו את משוואת המעגל שעליו הם נמצאים.

(2)

הפתרונות של משוואה II שהנקודות המייצגות אותם נמצאות על צירי מישור גאוס הם קודקודים של משולש. מצאו את היחס בין שטח המשושה ובין שטח המשולש.

שאלה 3 · שורשי היחידה מסדר 6: משולש במישור גאוס וחזקה מדומה טהורהכפל וחילוק בהצגה קוטבית · שאלה מלאה · קלה

נתונה המשוואה z6=1z^6=1, zz הוא מספר מרוכב. המספר z0z_0 הוא הפתרון של המשוואה שמיוצג על ידי נקודה ברביע הראשון במישור גאוס.

א.

פתרו את המשוואה, ומצאו את z0z_0.

ב.

הנקודות A, B ו-C מיוצגות במישור גאוס על ידי המספרים d⋅z0d\cdot z_0, di⋅z0di\cdot z_0 ו-d⋅(z0)4d\cdot(z_0)^4 בהתאמה. d>0d>0 הוא פרמטר.

(1)

מצאו את הארגומנטים של שלושת המספרים, והראו כי AC הוא קוטר במעגל שמרכזו בראשית הצירים ורדיוסו dd.

(2)

הראו כי שטח המשולש ABC הוא d2d^2. נתון כי שטח המשולש ABC הוא 2d+82d+8. מצאו את הערך של dd.

ג.

נגדיר: w=((z0)2−1(z0)2)(1+i)w=\left((z_0)^2-\frac{1}{(z_0)^2}\right)(1+i).

מצאו את ∣w∣|w| ואת הארגומנט של ww.

ד.
(1)

מצאו את המספר הטבעי הקטן ביותר nn שעבורו wnw^n הוא מספר מדומה טהור, ואת wnw^n עבורו.

(2)

קבעו אם הנקודה המייצגת את המספר שמצאתם בסעיף ד(1) נמצאת בתוך המעגל החוסם את המשולש ABC או מחוצה לו.

שאלה 4 · המנה של מספר מרוכב בצמוד שלו ומשולש שווה שוקייםכפל וחילוק בהצגה קוטבית · שאלת ביניים · בינונית

המספר: z=R(cos⁡α+i⋅sin⁡α)z=R(\cos\alpha+i\cdot\sin\alpha), R>0R>0, נמצא במישור גאוס ברביע השני.

א.

הראו כי zzˉ=cos⁡2α+isin⁡2α\frac{z}{\bar z}=\cos2\alpha+i\sin2\alpha.

ב.

נתון: zzˉ=−i\frac{z}{\bar z}=-i.

מצאו את α\alpha.

ג.

נתון: ∣2iz∣+∣zˉ∣=62|2iz|+|\bar z|=6\sqrt2.

מצאו את RR, וכתבו את zz בהצגה אלגברית.

שאלה 5 · המשמעות הגאומטרית של הכפל: סיבוב ומתיחההמשמעות הגאומטרית של הכפל: סיבוב ומתיחה · שאלה קצרה · קלה

במישור גאוס הנקודה AA מייצגת את המספר z=3+iz=3+i, והנקודה PP מייצגת את המספר p=1+ip=1+i (ראו שרטוט). מסובבים את הנקודה AA סביב הנקודה PP בזווית של 90∘90^\circ נגד כיוון השעון, ומקבלים את הנקודה A′A'.

OAPReIm

מצאו את המספר המרוכב שמייצגת הנקודה A′A'.

שאלה 6 · מעוין במישור גאוס: סיבוב, מתיחה והמספרים ההופכייםהמשמעות הגאומטרית של הכפל: סיבוב ומתיחה · שאלת ביניים · קשה

במעוין ABCD הקודקוד A נמצא ברביע הראשון, והקודקוד B נמצא ברביע השני במישור גאוס. אלכסוני המעוין נפגשים בראשית הצירים. המספר המרוכב zz מייצג את הקודקוד A. נתון: AC=2BDAC=2BD.

ABCDxy
א.

הביעו באמצעות zz את המספרים שמייצגים את הקודקודים B, C ו-D.

נסמן: z=r(cos⁡θ+isin⁡θ)z=r(\cos\theta+i\sin\theta). ענו על הסעיפים ב-ג. הביעו את תשובותיכם באמצעות rr ו-θ\theta אם יש צורך.

ב.

כתבו הצגה קוטבית של ארבעת המספרים ההופכיים (1z,…)\left(\frac1z,\ldots\right) למספרים המייצגים את קודקודי המעוין.

ג.

ארבעת המספרים שמצאתם בסעיף ב מייצגים קודקודים של מרובע. מצאו את שטח המרובע שנוצר על ידי קודקודים אלה.

שאלה 7 · מספרים צמודים וחזקות בדה-מואבר: שלבים מודרכיםמשפט דה-מואבר וחזקות · שאלה מלאה · קלה

נתונים שני מספרים מרוכבים: z1=(a−3)+(a−1)iz_1=(a-3)+(a-1)i, z2=(1−a)+(3−2a)iz_2=(1-a)+(3-2a)i. aa הוא פרמטר ממשי.

א.

מצאו את הערך של aa שבעבורו z1z_1 ו-z2z_2 צמודים זה לזה.

ב.

כתבו את z1z_1 ואת z2z_2 בהצגה קוטבית.

ג.

הציבו a=2a=2. נתונים המספרים w1=(z12)4nw_1=\left(\frac{z_1}{\sqrt2}\right)^{4n} ו-w2=(z22)4n+2w_2=\left(\frac{z_2}{\sqrt2}\right)^{4n+2}, כאשר nn מספר טבעי.

(1)

הראו כי (z12)4=−1\left(\frac{z_1}{\sqrt2}\right)^4=-1, והסיקו כי w1w_1 הוא מספר ממשי לכל nn טבעי.

(2)

הראו כי w2w_2 הוא מספר מדומה טהור לכל nn טבעי.

ד.

מצאו את pp ואת mm הממשיים שבעבורם המשוואה ∣z−p∣=m|z-p|=m מתארת מעגל שעליו נמצאים w1w_1 ו-w2w_2 לכל nn טבעי.

שאלה 8 · משפט דה-מואבר וחזקותמשפט דה-מואבר וחזקות · שאלה קצרה · בינונית

נתונה סדרה הנדסית שאיבריה מספרים מרוכבים. האיבר הראשון שלה הוא z1=3+iz_1=\sqrt3+i, וגם המנה שלה היא q=3+iq=\sqrt3+i.

א.

הביעו את zmz_m בהצגה קוטבית באמצעות mm.

ב.

nn הוא מספר טבעי. קבעו בעבור כל אחד מהאיברים z6nz_{6n} ו-z6n−3z_{6n-3} אם הוא ממשי או מדומה. 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.