דילוג לתוכן המרכזי

מבחן לדוגמה: תיבה וקובייה במערכת צירים - כיתה י"ב 5 יח"ל

6 שאלות פתוחות על תיבה וקובייה במערכת צירים (גופים במרחב וטריגונומטריה במרחב), מהקלה לקשה. המבחן מוכן להדפסה כמו שהוא, או לפתיחה במחולל לשינויים.

מבחן במתמטיקה - כיתה י"ב 5 יח"ל
תיבה וקובייה במערכת צירים
6 שאלות · ענו על כל השאלות · הראו את דרך הפתרון
שם: ______________כיתה: ________תאריך: ________

שאלה 1 · וקטורים בתיבה: מנקודה על אלכסון לאנך למישורשאלה מלאה · קלה

נתונה תיבה ABCDA′B′C′D′ABCDA'B'C'D' שהבסיס שלה, ABCDABCD, הוא מלבן (ראו סרטוט). אורכי המקצועות: AB=12AB=12, AD=6AD=6, AA′=9AA'=9. הנקודה EE נמצאת על המקצוע DD′DD' כך ש-DE:ED′=1:2DE:ED'=1:2, הנקודה FF נמצאת על האלכסון BD′BD' ומתקיים: BF→=t⋅BD′→\overrightarrow{BF}=t\cdot\overrightarrow{BD'}, 0<t<10<t<1. נסמן: AB→=u‾\overrightarrow{AB}=\underline u, AD→=v‾\overrightarrow{AD}=\underline v, AA′→=w‾\overrightarrow{AA'}=\underline w.

ABCDA'B'C'D'EF
א.

הביעו את הווקטורים BD′→\overrightarrow{BD'} ו-DE→\overrightarrow{DE} באמצעות u‾\underline u, v‾\underline v, w‾\underline w.

ב.

הראו כי FE→=(t−1)u‾+(1−t)v‾+(13−t)w‾\overrightarrow{FE}=(t-1)\underline u+(1-t)\underline v+\left(\frac13-t\right)\underline w.

ג.

נתון כי FEFE מקביל למישור הבסיס ABCDABCD.

מצאו את tt. הסבירו מדוע מקדם w‾\underline w ב-FE→\overrightarrow{FE} חייב להתאפס.

ד.

הנקודה CC היא ראשית הצירים. הנקודה BB נמצאת על ציר ה-xx בכיוון החיובי שלו, הנקודה DD נמצאת על ציר ה-yy בכיוון החיובי שלו, ו-C′C' על ציר ה-zz בכיוון החיובי שלו.

(1)

מצאו את שיעורי הנקודות BB, DD, D′D', EE ו-FF.

(2)

הראו כי משוואת המישור BDEBDE היא 2x+y=122x+y=12, ומצאו את שיעורי הנקודה PP שבה הישר העובר דרך FF ומאונך למישור BDEBDE חותך את הפאה CDD′C′CDD'C'.

שאלה 2 · וקטורים בקובייה במערכת צירים: אלכסון, מפגש תיכונים וישר חיתוךשאלה מלאה · קלה

בסרטוט שלפניכם מתוארת הקובייה ABCDA′B′C′D′ABCDA'B'C'D'. נסמן: AB→=u‾\overrightarrow{AB}=\underline u, AD→=v‾\overrightarrow{AD}=\underline v, AA′→=w‾\overrightarrow{AA'}=\underline w.

ABCDA'B'C'D'
א.
(1)

הביעו את הווקטורים CA′→\overrightarrow{CA'}, DB→\overrightarrow{DB} ו-DC′→\overrightarrow{DC'} באמצעות u‾\underline u, v‾\underline v ו-w‾\underline w.

(2)

הוכיחו כי CA′CA' מאונך ל-DBDB ול-DC′DC', והסיקו כי האלכסון CA′CA' מאונך למישור BC′DBC'D.

ב.

נקודה E היא מפגש התיכונים במשולש BC′DBC'D. ידוע כי הווקטור מנקודה כלשהי אל מפגש התיכונים הוא ממוצע הווקטורים אל שלושת הקודקודים: CE→=13(CB→+CC′→+CD→)\overrightarrow{CE}=\frac13\left(\overrightarrow{CB}+\overrightarrow{CC'}+\overrightarrow{CD}\right).

הראו כי CE→=13CA′→\overrightarrow{CE}=\frac13\overrightarrow{CA'}, והסיקו כי הנקודות C, E ו-A′A' נמצאות על ישר אחד.

ג.

נתון: D(0,0,0)D(0,0,0), A(4,0,0)A(4,0,0), C(0,4,0)C(0,4,0). שיעור ה-zz של הנקודה C′C' הוא חיובי.

מצאו את שיעורי הנקודות B ו-C′C'.

ד.

ℓ\ell הוא ישר החיתוך בין המישור BC′DBC'D ובין המישור BCC′B′BCC'B'.

הסבירו מדוע הנקודות B ו-C′C' נמצאות על ℓ\ell, ומצאו הצגה פרמטרית של הישר ℓ\ell.

ה.

מצאו הצגה פרמטרית של המישור המכיל את הישר ℓ\ell ואינו חותך את ציר ה-yy.

שאלה 3 · תיבה וקובייה במערכת ציריםשאלה קצרה · בינונית

קובייה ABCDA′B′C′D′ABCDA'B'C'D' שאורך מקצועה 33 מונחת במערכת צירים כך ש-A(0,0,0)A(0,0,0), B(3,0,0)B(3,0,0), D(0,3,0)D(0,3,0) ו-A′(0,0,3)A'(0,0,3). הנקודה PP נמצאת על האלכסון AC′AC' (ראו ציור).

ABCDA'B'C'D'P

מצאו את שיעורי הנקודה PP שעבורה ∠BPD=120∘\angle BPD=120^\circ.

שאלה 4 · מישור של פאה צדדית ונפח של תיבה במערכת ציריםשאלת ביניים · בינונית

בסרטוט שלפניכם תיבה ABCDA′B′C′D′ABCDA'B'C'D'. נתון כי משוואת המישור A′B′C′D′A'B'C'D' היא x+2y+2z−22=0x+2y+2z-22=0, וכי A(−2,3,0)A(-2,3,0) ו-B(2,1,0)B(2,1,0). אורך המקצוע BB′BB' הוא 6.

DCBAD'C'B'A'
א.

הראו כי הישר AB מקביל למישור A′B′C′D′A'B'C'D', ומצאו את אורך המקצוע AB.

ב.

המקצוע BB′BB' ניצב למישור A′B′C′D′A'B'C'D', ולכן הנורמל של המישור הזה הוא וקטור כיוון של הישר BB′BB'. מצאו את משוואת המישור ABB′A′ABB'A'.

ג.

הנקודה M(7,6,−3)M(7,6,-3) נמצאת על המישור DCC′D′DCC'D'. הסבירו מדוע אורך המקצוע AD שווה למרחק של M מהמישור ABB′A′ABB'A', ומצאו את נפח התיבה.

שאלה 5 · תיבה וקובייה במערכת ציריםשאלה קצרה · קשה

תיבה ABCDA′B′C′D′ABCDA'B'C'D' מונחת במערכת צירים כך ש-A(0,0,0)A(0,0,0), B(4,0,0)B(4,0,0), D(0,4,0)D(0,4,0) ו-A′(0,0,h)A'(0,0,h), כאשר h>0h>0. הזווית בין האלכסונים AC′AC' ו-A′CA'C של התיבה היא 60∘60^\circ.

מצאו את כל הערכים האפשריים של hh.

שאלה 6 · קובייה שאינה מקבילה לצירים: קודקודים, נקודת חיתוך ומישורשאלת ביניים · קשה

בסרטוט שלפניכם קובייה ABCDA′B′C′D′ABCDA'B'C'D'. האלכסון CA′CA' מאונך למישור BC′DBC'D וחותך אותו בנקודה EE, ומתקיים CE:EA′=1:2CE:EA'=1:2.

ABCDA'B'C'D'E
א.

נתון: D(0,0,0)D(0,0,0), C(2,2,1)C(2,2,1), A(2,n,p)A(2,n,p), p<0p<0.

מצאו את שיעורי הנקודה A.

ב.

שיעור ה-zz של הנקודה A′A' הוא שלילי.

מצאו את שיעורי הנקודה E.

ג.

מצאו את משוואת המישור BC′DBC'D.

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.