דילוג לתוכן המרכזי

מבחן לדוגמה: המספר e והפונקציה ekx - כיתה י"ב 5 יח"ל

6 שאלות פתוחות על המספר e והפונקציה e^(kx) (הפונקציה המעריכית: חקירה), מהקלה לקשה. המבחן מוכן להדפסה כמו שהוא, או לפתיחה במחולל לשינויים.

מבחן במתמטיקה - כיתה י"ב 5 יח"ל
המספר e והפונקציה ekx
6 שאלות · ענו על כל השאלות · הראו את דרך הפתרון
שם: ______________כיתה: ________תאריך: ________

שאלה 1 · ריבית דריבית, ריבית רציפה והמספר eשאלה קצרה · קלה

בנק מציע תוכנית חיסכון עם ריבית שנתית של 6%6\%. אם הריבית מחושבת nn פעמים בשנה, בכל פעם מתווספת לסכום ריבית של 6n%\frac{6}{n}\%, ולכן 1,0001{,}000 ₪ גדלים אחרי שנה ל-1000(1+0.06n)n1000\left(1+\frac{0.06}{n}\right)^n ₪. כאשר nn גדל מאוד (ריבית רציפה), הסכום אחרי שנה מתקרב ל-1000e0.061000e^{0.06} ₪.

א.

חשבו את הסכום אחרי שנה עבור n=1n=1, עבור n=12n=12 (ריבית חודשית) ועבור n=365n=365 (ריבית יומית), ואת הסכום בריבית רציפה. עגלו לאגורות.

ב.

באותה דרך, בריבית שנתית של 100%100\% המחושבת nn פעמים בשנה, 11 ₪ גדל אחרי שנה ל-(1+1n)n\left(1+\frac1n\right)^n ₪. חשבו את הביטוי עבור n=1n=1, n=10n=10 ו-n=1000n=1000 (שלוש ספרות אחרי הנקודה), והשוו ל-e≈2.718e\approx2.718.

שאלה 2 · תחום, אסימפטוטות וחיתוך של מנה עם e בחזקת x והפונקציה ההופכית להשאלת ביניים · בינונית

נתונות הפונקציות: f(x)=3exex−4f(x)=\frac{3e^x}{e^x-4} ו-g(x)=1f(x)g(x)=\frac{1}{f(x)}. הפונקציות g(x)g(x) ו-f(x)f(x) מוגדרות באותו התחום.

א.

מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה f(x)f(x).

ב.

מצאו את משוואות האסימפטוטות המאונכות לצירים של הפונקציה f(x)f(x).

ג.

מצאו את שיעורי נקודת החיתוך של גרף הפונקציה f(x)f(x) עם גרף הפונקציה g(x)g(x).

שאלה 3 · פונקציה מעריכית ופונקציית ההופכי שלה: חקירה, שטח ופונקציה צוברתשאלה מלאה · בינונית

נתונה הפונקציה: f(x)=3exex−4f(x)=\frac{3e^x}{e^x-4}.

א.
(1)

מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה f(x)f(x).

(2)

מצאו את משוואות האסימפטוטות המאונכות לצירים של הפונקציה f(x)f(x).

(3)

מצאו את תחומי העלייה והירידה של הפונקציה f(x)f(x) (אם יש כאלה).

(4)

סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה f(x)f(x).

ב.

נתונה הפונקציה g(x)g(x) המקיימת: g(x)=1f(x)g(x)=\frac{1}{f(x)}. הפונקציות g(x)g(x) ו-f(x)f(x) מוגדרות באותו התחום.

(1)

מצאו את משוואות האסימפטוטות המאונכות לצירים של הפונקציה g(x)g(x) (אם יש כאלה).

(2)

סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה g(x)g(x).

(3)

חשבו את השטח המוגבל על ידי גרף הפונקציה g(x)g(x), על ידי האסימפטוטה האופקית שלה ועל ידי הישרים: x=ln⁡5x=\ln5 ו-x=ln⁡8x=\ln8.

ג.

מצאו את שיעורי נקודת החיתוך של גרף הפונקציה f(x)f(x) עם גרף הפונקציה g(x)g(x).

ד.

נתונה הפונקציה: s(x)=∫xln⁡2(f(t)−g(t))dts(x)=\int_x^{\ln2}\big(f(t)-g(t)\big)dt, המוגדרת בתחום: x<ln⁡2x<\ln2.

מצאו את שיעור ה-xx של נקודת הקיצון של הפונקציה s(x)s(x) וקבעו את סוגה.

שאלה 4 · פונקציות מעריכיות: חיתוכי שני גרפים קובעים את הקיצון של מנהשאלה מלאה · בינונית

נתונה הפונקציה: k(x)=(x−2)exk(x)=(x-2)e^x, ונתונה הפונקציה: m(x)=ex−1m(x)=e^x-1, המוגדרות לכל xx.

א.
(1)

מצאו את משוואת האסימפטוטה המאונכת לציר ה-yy בעבור כל אחת מן הפונקציות k(x)k(x) ו-m(x)m(x).

(2)

מצאו את תחומי העלייה והירידה של כל אחת מן הפונקציות k(x)k(x) ו-m(x)m(x) (אם יש כאלה).

(3)

מצאו את שיעורי נקודת החיתוך של כל אחד מן הגרפים של הפונקציות k(x)k(x) ו-m(x)m(x) עם ציר ה-yy.

ב.

הגרפים של הפונקציות k(x)k(x) ו-m(x)m(x) נחתכים בשתי נקודות בדיוק, נקודה אחת שבה: x=cx=c ונקודה נוספת שבה: x=dx=d, d>cd>c.

סרטטו באותה מערכת צירים סקיצה של גרף הפונקציה k(x)k(x) ושל גרף הפונקציה m(x)m(x).

ג.

נתונה הפונקציה: f(x)=ex−1x−2f(x)=\frac{e^x-1}{x-2}, המוגדרת לכל x≠2x\ne2.

(1)

מצאו את משוואות האסימפטוטות המאונכות לצירים של הפונקציה f(x)f(x).

(2)

מצאו את שיעורי נקודת החיתוך של גרף הפונקציה f(x)f(x) עם ציר ה-xx.

ד.

הסבירו מדוע למשוואה: f′(x)=0f'(x)=0 יש בדיוק שני פתרונות.

ה.
(1)

הסבירו מדוע 2<d2<d.

(2)

הביעו באמצעות cc ו-dd את תחומי העלייה והירידה של הפונקציה f(x)f(x).

ו.

סרטטו סקיצה של גרף הפונקציה f(x)f(x).

שאלה 5 · קבוע הגדילה של מודל e בחזקת kt מתוך יחס בין שתי מדידותשאלה קצרה · קשה

כמות החיידקים בתרבית גדלה לפי N(t)=N0ektN(t)=N_0e^{kt}, כאשר tt הוא הזמן בשעות מתחילת הניסוי, N0N_0 היא הכמות בתחילת הניסוי ו-k>0k>0 קבוע. הכמות N0N_0 אינה ידועה. במדידות נמצא כי בין סוף השעה השנייה (t=2t=2) לסוף השעה החמישית (t=5t=5) גדלה כמות החיידקים פי 88.

מצאו את kk, הראו כי בכל שעה כמות החיידקים גדלה פי 22, ומצאו כעבור כמה שעות מתחילת הניסוי תהיה הכמות גדולה פי 10001000 מהכמות ההתחלתית. עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה.

שאלה 6 · נקודות על גרף e בחזקת kx שנמצאות על ישר דרך ראשית הציריםשאלת ביניים · קשה

נתונה הפונקציה f(x)=ekxf(x)=e^{kx}, כאשר k>0k>0. הנקודות AA ו-BB נמצאות על גרף הפונקציה, ושיעורי ה-xx שלהן הם 11 ו-33 בהתאמה. הישר ABAB עובר דרך ראשית הצירים OO.

א.

הראו כי e2k=3e^{2k}=3, ומצאו את kk.

ב.

מצאו את שיעורי הנקודות AA ו-BB ואת משוואת הישר ABAB.

ג.

בלי לחשב את kk בקירוב, מצאו פי כמה f(5)f(5) גדול מ-f(1)f(1), ומצאו את f(5)f(5). האם הנקודה D(5,f(5))D\left(5,f(5)\right) נמצאת על הישר ABAB? 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.