דילוג לתוכן המרכזי

שאלות פתוחות: האליפסה כמקום גאומטרי: שתי ההגדרות - כיתה י"ב 5 יח"ל

שאלות פתוחות על האליפסה כמקום גאומטרי ועל שתי ההגדרות שלה, לכיתה י"ב, 5 יחידות. יש כאן נקודה שסכום מרחקיה משני מוקדים קבוע, היקף משולש שקודקודיו שני המוקדים ונקודה על האליפסה, אליפסה שתלויה בפרמטר, ושאלות שמשלבות מעגל ואליפסה. רוב השאלות ברמה בינונית, ויש גם קלות וקשות. אפשר לבחור מהן לבוחן או לדף עבודה, וכל שאלה כוללת פתרון מלא וייצוא לוורד.

18 שאלותקלה: 4בינונית: 11קשה: 3

שאלה 1 · אליפסה ופרבולה עם מוקד משותף: מעגל משיק והיקף משולששאלה מלאה · קלה

נתונה אליפסה שמשוואתה: x236+y220=1\frac{x^2}{36}+\frac{y^2}{20}=1. הנקודה F1F_1 היא המוקד הימני של האליפסה, והנקודה F2F_2 היא המוקד השמאלי שלה.

א.

מצאו את שיעורי הנקודות F1F_1 ו-F2F_2.

ב.

נתונה פרבולה שמשוואתה קנונית, והמוקד שלה נמצא בנקודה F1F_1.

(1)

מצאו את משוואת הפרבולה ואת משוואת המדריך שלה.

(2)

הנקודה A נמצאת ברביע הראשון על הפרבולה, ומתקיים AF1=8AF_1=8. מצאו את שיעורי הנקודה A.

ג.

AF1AF_1 הוא קוטר במעגל.

(1)

מצאו את משוואת המעגל.

(2)

הראו כי הישר שמשוואתו 3x+4y=483x+4y=48 משיק למעגל.

ד.

D היא נקודה על האליפסה.

(1)

הסבירו מדוע היקף המשולש F1DF2F_1DF_2 אינו תלוי במיקום הנקודה D על האליפסה, וחשבו אותו.

(2)

קבעו אם היקף המשולש F1AF2F_1AF_2 גדול מהיקף המשולש F1DF2F_1DF_2, קטן ממנו או שווה לו.

שאלה 2 · האליפסה כמקום גאומטרי: שתי ההגדרותשאלה קצרה · בינונית

נקודה P(x,y)P(x,y) נעה במישור כך שסכום מרחקיה מהנקודות F1(−3,0)F_1(-3,0) ו-F2(3,0)F_2(3,0) שווה תמיד ל-1010.

א.

מצאו את משוואת המקום הגאומטרי של הנקודות PP.

ב.

מצאו את שיעורי הנקודות PP על המקום הגאומטרי שמרחקן מהנקודה F1F_1 שווה ל-66.

שאלה 3 · אליפסה ופרבולה: מתי נקודה על הפרבולה נותנת היקף קטן יותרשאלה מלאה · קשה

נתונה אליפסה שמשוואתה: x225+y29=1\frac{x^2}{25}+\frac{y^2}{9}=1. הנקודה F1F_1 היא המוקד הימני של האליפסה, והנקודה F2F_2 היא המוקד השמאלי שלה. הנקודה A נמצאת ברביע הראשון על פרבולה שמשוואתה קנונית והמוקד שלה בנקודה F1F_1. נסמן AF1=dAF_1=d.

א.

מצאו את משוואת הפרבולה ואת משוואת המדריך שלה.

ב.

הביעו באמצעות dd את שיעורי הנקודה A. לאילו ערכי dd קיימת נקודה A כזאת?

ג.

AF1AF_1 הוא קוטר במעגל. הוכיחו כי לכל ערך של dd המעגל משיק לציר ה-yy.

ד.

D היא נקודה על האליפסה. מצאו את כל הערכים של dd שעבורם היקף המשולש F1AF2F_1AF_2 קטן מהיקף המשולש F1DF2F_1DF_2.

שאלה 4 · אליפסה: מקום גאומטרי של מעגל, כיווץ לאליפסה ומשולש מקסימלישאלה מלאה · קלה

נתונה האליפסה x225+y216=1\frac{x^2}{25}+\frac{y^2}{16}=1. נסמן את המוקד השמאלי שלה ב-F1F_1 ואת המוקד הימני ב-F2F_2. נקודה E היא נקודה כלשהי על האליפסה. מחברים את F1F_1 עם E וממשיכים את הקו הישר עד לנקודה M (ראו סרטוט), כך שמתקיים EM=EF2EM=EF_2.

F₁F₂EM
א.

מצאו את שיעורי המוקדים F1F_1 ו-F2F_2.

ב.
(1)

הראו כי לכל מיקום של הנקודה E על האליפסה מתקיים F1M=10F_1M=10.

(2)

היעזרו בסעיף ב(1) והסבירו מדוע כל הנקודות M נמצאות על מעגל, ורשמו את משוואתו.

ג.

מזיזים את המעגל שמצאתם בסעיף ב(2) ימינה ב-3 יחידות. אחר כך מכפילים ב-45\frac45 את שיעור ה-yy של כל אחת מן הנקודות שעל המעגל שהתקבל. זהו את צורת העקום החדש, ומצאו את משוואתו.

ד.

נתון משולש ששניים מקודקודיו הם נקודות החיתוך של העקום החדש עם ציר ה-xx, והקודקוד השלישי נמצא על העקום החדש. היעזרו בכך שהבסיס של המשולש קבוע, ומצאו את השטח הגדול ביותר האפשרי של המשולש.

שאלה 5 · אליפסה, פרבולה ומעגל: נקודה מחוץ לאליפסהשאלה מלאה · בינונית

נתונה אליפסה שמשוואתה: x2100+y2100−k2=1\frac{x^2}{100}+\frac{y^2}{100-k^2}=1, 0<k<100<k<10. הנקודה F1F_1 היא המוקד הימני של האליפסה, והנקודה F2F_2 היא המוקד השמאלי שלה.

א.

הביעו באמצעות kk את שיעורי הנקודות F1F_1 ו-F2F_2.

ב.

הנקודה A נמצאת ברביע הראשון על פרבולה שמשוואתה קנונית והמוקד שלה נמצא בנקודה F1F_1, כך שמתקיים: AF1=10kAF_1=10k.

(1)

הביעו באמצעות kk את משוואת מדריך הפרבולה.

(2)

הביעו באמצעות kk את שיעורי הנקודה A.

ג.

AF1AF_1 הוא קוטר במעגל. הישר שמשוואתו: 12x+5y=28012x+5y=280 משיק למעגל זה.

מצאו את הערך של kk.

ד.

D היא נקודה על האליפסה.

קבעו אם היקף המשולש F1AF2F_1AF_2 גדול מהיקף המשולש F1DF2F_1DF_2, קטן ממנו או שווה לו. נמקו את קביעתכם.

שאלה 6 · אליפסה: מקום גאומטרי, מקדם כיווץ לפי מוקדים והיקף קבועשאלה מלאה · קשה

נתונה אליפסה שמשוואתה x218+y2b2=1\frac{x^2}{18}+\frac{y^2}{b^2}=1, bb הוא פרמטר חיובי, והמוקדים שלה על ציר ה-xx. נסמן את נקודות החיתוך של האליפסה עם ציר ה-yy ב-D1D_1 ו-D2D_2, את המוקד השמאלי ב-F1F_1 ואת המוקד הימני ב-F2F_2. נתון כי המרובע F1D1F2D2F_1D_1F_2D_2 הוא ריבוע.

F₁F₂
א.

מצאו את הערך של bb ואת שטח הריבוע F1D1F2D2F_1D_1F_2D_2.

ב.

נקודה E היא נקודה כלשהי על האליפסה. ממשיכים את הקטע F1EF_1E מעבר ל-E עד לנקודה M, כך שמתקיים EM=EF2EM=EF_2. הוכיחו כי המקום הגאומטרי של הנקודות M הוא מעגל, ומצאו את משוואתו.

ג.

מזיזים את המעגל שמצאתם בסעיף ב ימינה ב-3 יחידות. אחר כך מכפילים את שיעור ה-yy של כל אחת מן הנקודות שעל המעגל שהתקבל במספר kk, 0<k<10<k<1, ומתקבלת אליפסה. ידוע כי המוקדים של האליפסה שהתקבלה הם הקודקודים של האליפסה הנתונה שעל ציר ה-xx. מצאו את kk ואת משוואת האליפסה שהתקבלה.

ד.
(1)

נתון משולש ששניים מקודקודיו הם המוקדים של האליפסה שמצאתם בסעיף ג, והקודקוד השלישי P נמצא על האליפסה הזאת (ולא על ציר ה-xx). הוכיחו כי היקף המשולש אינו תלוי במיקום של P, ומצאו אותו.

(2)

מצאו את השטח הגדול ביותר האפשרי של המשולש מסעיף ד(1).

שאלה 7 · מעגל, משיק ואליפסה כמקום גאומטרישאלה מלאה · קלה

נתון מעגל I שמשוואתו היא x2+4x+y2−12=0x^2+4x+y^2-12=0.

א.

מצאו את מרכז המעגל ואת הרדיוס שלו.

ב.

הראו כי הישר y=4y=4 משיק למעגל I, ומצאו את נקודת ההשקה.

ג.

הזיזו את מעגל I ימינה כך שהתקבל מעגל II שמרכזו בראשית הצירים. A היא נקודה כלשהי על מעגל II שאינה על ציר ה-xx. מהנקודה A מורידים אנך AD לציר ה-xx (D על ציר ה-xx). P היא אמצע הקטע AD.

הראו כי המקום הגאומטרי של כל הנקודות P נמצא על האליפסה x216+y24=1\frac{x^2}{16}+\frac{y^2}{4}=1.

ד.

K ו-F הם מוקדי האליפסה x216+y24=1\frac{x^2}{16}+\frac{y^2}{4}=1. C היא נקודה על האליפסה שאינה על ציר ה-xx.

מצאו את שיעורי המוקדים, וחשבו את היקף המשולש CKF.

ה.

מהו השטח הגדול ביותר האפשרי של המשולש CKF? באילו נקודות C הוא מתקבל?

שאלה 8 · האליפסה כמקום גאומטרי: שתי ההגדרותשאלה קצרה · בינונית

נתונה אליפסה שמשוואתה x249+y224=1\frac{x^2}{49}+\frac{y^2}{24}=1. F1F_1 ו-F2F_2 הם המוקדים שלה, ו-D היא נקודה על האליפסה.

א.

חשבו את היקף המשולש F1DF2F_1DF_2. נמקו מדוע אינו תלוי במיקום הנקודה D.

ב.

נתונה הנקודה B(6,4)B(6,4). קבעו אם היקף המשולש F1BF2F_1BF_2 גדול מהיקף המשולש F1DF2F_1DF_2, קטן ממנו או שווה לו.

שאלה 9 · נקודה על האליפסה שבה הזווית בין הקטעים למוקדים ישרהשאלת ביניים · קשה

נתונה האליפסה x249+y224=1\frac{x^2}{49}+\frac{y^2}{24}=1. F1F_1 הוא המוקד השמאלי שלה ו-F2F_2 המוקד הימני. הנקודה PP נמצאת על האליפסה ברביע הראשון, ומתקיים ∠F1PF2=90∘\angle F_1PF_2=90^\circ.

א.

מצאו את PF1PF_1 ואת PF2PF_2.

ב.

חשבו את שטח המשולש F1PF2F_1PF_2, ומצאו את שיעורי הנקודה PP.

ג.

הוכיחו כי בכל אליפסה x2a2+y2b2=1\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1 (a>b>0a>b>0) שיש עליה נקודה PP שבה ∠F1PF2=90∘\angle F_1PF_2=90^\circ, שטח המשולש F1PF2F_1PF_2 שווה ל-b2b^2. הסבירו מדוע נקודה כזו יכולה להיות קיימת רק כאשר c≥bc\ge b.

שאלה 10 · משוואת האליפסה מתוך ההגדרה: סכום מרחקים קבועשאלה קצרה · קלה

נקודה P(x,y)P(x,y) נעה במישור כך שסכום מרחקיה מהנקודות F1(−3,0)F_1(-3,0) ו-F2(3,0)F_2(3,0) שווה תמיד ל-1010.

מצאו את משוואת המקום הגאומטרי של הנקודות PP.

עוד 5 שאלות על האליפסה כמקום גאומטרי: שתי ההגדרות

השאלות המלאות במחולל המבחנים.

  1. אליפסה ומשולש שווה-צלעות: מקום גאומטרי של מעגל ומתיחה לאליפסה (שאלה מלאה · בינונית)

    נתונה אליפסה שמשוואתה x216+y2b2=1\frac{x^2}{16}+\frac{y^2}{b^2}=1, bb הוא פרמטר חיובי. ידוע כי המוקדים של האליפסה נמצאים על ציר ה-xx. נסמן את…

  2. מעגל עם פרמטר, משיק, ומקום גאומטרי שהוא אליפסה (שאלה מלאה · בינונית)

    נתון מעגל I שמשוואתו היא x2+y2−8y+t=0x^2+y^2-8y+t=0. tt הוא פרמטר קטן מ-16.

  3. מעגל עם פרמטר שמרכזו מחוץ לצירים, משיק, ומקום גאומטרי שהוא אליפסה (שאלה מלאה · בינונית)

    נתון מעגל I שמשוואתו היא x2+10x+y2−10y+t=0x^2+10x+y^2-10y+t=0. tt הוא פרמטר קטן מ-50.

  4. נקודה על האליפסה במרחק נתון ממוקד (שאלה קצרה · בינונית)

    נקודה P(x,y)P(x,y) נעה במישור כך שסכום מרחקיה מהנקודות F1(−3,0)F_1(-3,0) ו-F2(3,0)F_2(3,0) שווה תמיד ל-1010. נתון כי משוואת המקום הגאומטרי היא…

  5. האליפסה ככיווץ של מעגל, וסכום המרחקים מהמוקדים (שאלת ביניים · בינונית)

    מכווצים את המעגל x2+y2=225x^2+y^2=225 לכיוון ציר ה-xx: כל נקודה (x0,y0)(x_0,y_0) על המעגל עוברת לנקודה (x0, 0.6y0)(x_0,\,0.6y_0).

שאלות מבחינות הבגרות על השיעור

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

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.