דילוג לתוכן המרכזי

מבחן לדוגמה: משפט דה-מואבר וחזקות - כיתה י"ב 5 יח"ל

6 שאלות פתוחות על משפט דה-מואבר וחזקות (הצגה קוטבית ומשפט דה-מואבר), מהקלה לקשה. המבחן מוכן להדפסה כמו שהוא, או לפתיחה במחולל לשינויים.

מבחן במתמטיקה - כיתה י"ב 5 יח"ל
משפט דה-מואבר וחזקות
6 שאלות · ענו על כל השאלות · הראו את דרך הפתרון
שם: ______________כיתה: ________תאריך: ________

שאלה 1 · משפט דה-מואבר וחזקותשאלה קצרה · קלה

נתון המספר המרוכב z=1−iz=1-i (ראו שרטוט).

OReImz

חשבו את z12z^{12} וכתבו אותו בהצגה אלגברית.

שאלה 2 · שורשי היחידה מסדר 6: משולש במישור גאוס וחזקה מדומה טהורהשאלה 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 3 · משפט דה-מואבר וחזקותשאלה קצרה · בינונית

נתון המספר z=1−3iz=1-\sqrt3i.

א.

הוכיחו כי לכל nn טבעי המספר (z2)3n\left(\frac z2\right)^{3n} הוא מספר ממשי.

ב.

מצאו את כל ערכי nn הטבעיים שבעבורם (z2)3n=1\left(\frac z2\right)^{3n}=1.

שאלה 4 · חזקות של מספרים צמודים: ממשי או מדומה לכל nשאלת ביניים · בינונית

נתונים המספרים המרוכבים z1=−1+iz_1=-1+i ו-z2=−1−iz_2=-1-i.

א.

כתבו את z1z_1 ואת z2z_2 בהצגה קוטבית.

ב.

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.

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

ג.

הראו כי w2w_2 הוא מספר מדומה טהור לכל nn טבעי.

שאלה 5 · סדרה הנדסית של חזקות: ממשי, מדומה וסכומיםשאלת ביניים · קשה

נתונה סדרה הנדסית: z1,z2,z3,…z_1, z_2, z_3, \ldots שאיבריה הם מספרים מרוכבים ומנתה היא qq. נתון: z1=3cis45∘z_1=\sqrt3\text{cis}45^\circ.

בסעיפים א-ג: q=z1q=z_1.

א.

מצאו את כל המספרים הטבעיים mm שעבורם zmz_m ממשי, ואת כל המספרים הטבעיים mm שעבורם zmz_m מדומה טהור.

ב.

נסמן wm=zm(3)mw_m=\frac{z_m}{(\sqrt3)^m}, ו-SN=w1+w2+…+wNS_N=w_1+w_2+\ldots+w_N.

מצאו את כל הערכים של NN שעבורם SN=0S_N=0.

ג.

מצאו את הערך הגדול ביותר של ∣SN∣|S_N|, ואת כל ה-NN שעבורם הוא מתקבל.

שאלה 6 · מעוין, הופכיים ומצולע משוכלל כללישאלה מלאה · קשה

במעוין ABCD הקודקוד A נמצא ברביע הראשון, והקודקוד B נמצא ברביע השני במישור גאוס. אלכסוני המעוין נפגשים בראשית הצירים. המספר המרוכב z=r(cos⁡θ+isin⁡θ)z=r(\cos\theta+i\sin\theta) מייצג את הקודקוד A. נתון: BD=2ACBD=2AC.

ABCDxy
א.

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

ב.

הראו כי המספרים ההופכיים למספרים המייצגים את A, B, C ו-D הם קודקודים של מעוין. קבעו אילו שניים מהם נמצאים על האלכסון הארוך של המעוין החדש, ומצאו את שטחו (הביעו באמצעות rr).

ג.

נתונה המשוואה wn−1=wˉw^{n-1}=\bar w, כאשר n≥3n\ge3 מספר טבעי ו-ww מספר מרוכב השונה מ-0. פתרונות המשוואה מייצגים קודקודים של מצולע. הביעו באמצעות nn את שטח המצולע.

ד.

נתון: r=12r=\frac1{\sqrt2}.

מצאו את כל הערכים של nn שבעבורם שטח המצולע מסעיף ג שווה לשטח המעוין מסעיף ב.

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.