נסו בחינם — מתמטיקה 4 יח"ל

חינם

מכל נושא: שלושה תרגילי בנק עם רמז ופתרון, שאלת בגרות אחת עם הסרטון שלה, והחלק הראשון של החוברת. הפריטים האלה מסומנים בחינם, ושאר החומר פתוח.

לעמוד המקצוע

תרגילים

בעיות מילוליות (תנועה, הספק, קנייה)

בעיות מילוליות (תנועה, הספק, קנייה) T01-001חינם
מכונית נסעה מעיר א לעיר ב, שהמרחק ביניהן 450450 ק"מ, במהירות קבועה. אילו הייתה המכונית נוסעת במהירות הגדולה ב־1515 קמ"ש, הייתה מגיעה לעיר ב מוקדם יותר בשעה אחת. א. מצאו את מהירות המכונית. ב. כמה זמן נמשכה הנסיעה?

רמזים

  1. סמנו את המהירות הלא ידועה ב־vv ובטאו את שני זמני הנסיעה באמצעותה.
  2. הפרש הזמנים נתון – כתבו משוואה של "זמן איטי פחות זמן מהיר".
  3. התקבלה משוואה ריבועית; זכרו לפסול פתרון שלילי.

פתרון

נסמן את מהירות המכונית ב־vv קמ"ש. זמן הנסיעה: 450v\frac{450}{v}, ובמהירות המוגדלת: 450v+15\frac{450}{v+15}. משוואה: 450v−450v+15=1\frac{450}{v}-\frac{450}{v+15}=1. כפל במכנה משותף: 6750=v(v+15)6750=v(v+15), כלומר v2+15v−6750=0v^{2} + 15 v - 6750=0 (עם vv במקום המשתנה). הפתרון החיובי: v=75v=75 קמ"ש (הפתרון השלילי נפסל). זמן הנסיעה: 45075=6\frac{450}{75}=6 שעות.
בעיות מילוליות (תנועה, הספק, קנייה) T01-002חינם
שני צינורות ממלאים יחד בריכה ב־94\frac{9}{4} שעות. הצינור הראשון לבדו ממלא את הבריכה מהר יותר מהצינור השני לבדו ב־66 שעות. א. בכמה שעות ממלא כל צינור לבדו את הבריכה? ב. הצינור הראשון פעל לבדו שעה אחת, ואז הצטרף אליו הצינור השני. כמה זמן (בשעות) פעלו שני הצינורות יחד עד שהבריכה התמלאה?

רמזים

  1. הספק = חלק הבריכה שממולא בשעה, כלומר 1זמן\frac{1}{\text{זמן}}.
  2. כשעובדים יחד ההספקים מתחברים.
  3. בסעיף ב חשבו קודם איזה חלק נותר למלא.

פתרון

נסמן ב־tt את זמן המילוי של הצינור הראשון; זמן המילוי של השני: t+6t+6. הספקים: 1t\frac1t ו־1t+6\frac1{t+6} בריכה לשעה. יחד: 1t+1t+6=194=49\frac1t+\frac1{t+6}=\frac1{\frac{9}{4}}=\frac{4}{9}. לאחר כפל במכנה משותף מתקבלת משוואה ריבועית שפתרונה החיובי t=3t=3. לכן הראשון ממלא ב־33 שעות והשני ב־99 שעות. ב. בשעה הראשונה מולא 13\frac1{3} מהבריכה, נותר 23\frac{2}{3}. יחד ההספק 49\frac{4}{9} בריכה לשעה, לכן הזמן: 23:49=32\frac{2}{3}:\frac{4}{9}=\frac{3}{2} שעות.
בעיות מילוליות (תנועה, הספק, קנייה) T01-003חינם
דנה קנתה מחברות ב־630630 ש"ח. אילו מחיר מחברת היה נמוך ב־11 ש"ח, הייתה יכולה לקנות באותו סכום 33 מחברות יותר. א. מה מחיר מחברת? ב. כמה מחברות קנתה דנה?

רמזים

  1. כמות = סכום כסף חלקי מחיר.
  2. כתבו את הכמות בשני המצבים, והפרש הכמויות נתון.
  3. פסלו פתרון שבו המחיר המוזל אינו חיובי.

פתרון

נסמן את מחיר המחברת ב־pp ש"ח. מספר המחברות: 630p\frac{630}{p}, ובמחיר המוזל: 630p−1\frac{630}{p-1}. משוואה: 630p−1−630p=3\frac{630}{p-1}-\frac{630}{p}=3. כפל במכנה: 630⋅1=3p(p−1)630\cdot 1=3p(p-1), כלומר 3p2−3p−630=03 p^{2} - 3 p - 630=0. הפתרון המתאים: p=15p=15 ש"ח, ולכן נקנו 63015=42\frac{630}{15}=42 מחברות.

סדרות (חשבונית והנדסית)

סדרות (חשבונית והנדסית) T02-001חינם
בסדרה חשבונית האיבר ה־7 הוא 33 והאיבר ה־12 הוא 112\frac{11}{2}. א. מצאו את האיבר הראשון ואת הפרש הסדרה. ב. חשבו את סכום 20 האיברים הראשונים.

רמזים

  1. השתמשו בנוסחה an=a1+(n−1)da_n=a_1+(n-1)d עבור שני האיברים הנתונים.
  2. חיסור שתי המשוואות מבטל את a1a_1.
  3. לסכום: Sn=n2(2a1+(n−1)d)S_n=\frac n2(2a_1+(n-1)d).

פתרון

a7=a1+6d=3a_{7}=a_1+6d=3, a12=a1+11d=112a_{12}=a_1+11d=\frac{11}{2}. חיסור: 5d=525d=\frac{5}{2}, לכן d=12d=\frac{1}{2} ו־a1=0a_1=0. S20=202(2a1+19d)=95S_{20}=\frac{20}{2}(2a_1+19d)=95.
סדרות (חשבונית והנדסית) T02-002חינם
בסדרה הנדסית: a1+a3=−30a_1+a_3=-30 ו־a2+a4=90a_2+a_4=90. א. מצאו את מנת הסדרה ואת האיבר הראשון. ב. חשבו את סכום 8 האיברים הראשונים.

רמזים

  1. כתבו כל איבר בעזרת a1a_1 ו־qq.
  2. חלקו את המשוואות זו בזו כדי לבטל את a1a_1.
  3. סכום סדרה הנדסית: Sn=a1(qn−1)q−1S_n=\frac{a_1(q^n-1)}{q-1}.

פתרון

a1(1+q2)=−30a_1(1+q^2)=-30 ו־a1q(1+q2)=90a_1q(1+q^2)=90. חלוקת המשוואה השנייה בראשונה: q=−3q=-3 (מותר כי 1+q2≠01+q^2\ne0). הצבה: a1=−30:(1+9)=−3a_1=-30:(1+9)=-3. S8=a1(q8−1)q−1=4920S_{8}=\frac{a_1(q^{8}-1)}{q-1}=4920.
סדרות (חשבונית והנדסית) T02-003חינם
סכומה של סדרה הנדסית אינסופית יורדת (בערך מוחלט) הוא 22. סכום ריבועי איבריה הוא 1212. מצאו את האיבר הראשון ואת מנת הסדרה.

רמזים

  1. סכום סדרה הנדסית אינסופית מתכנסת: a11−q\frac{a_1}{1-q} כאשר ∣q∣<1|q|<1.
  2. גם ריבועי האיברים יוצרים סדרה הנדסית – מה המנה שלה?
  3. חלקו את המשוואות כך ש־a1a_1 יתבטל.

פתרון

a11−q=2\frac{a_1}{1-q}=2 וסדרת הריבועים הנדסית עם מנה q2q^2: a121−q2=12\frac{a_1^2}{1-q^2}=12. נחלק את המשוואה השנייה בריבוע הראשונה: a121−q2⋅(1−q)2a12=1−q1+q=3\frac{a_1^2}{1-q^2}\cdot\frac{(1-q)^2}{a_1^2}=\frac{1-q}{1+q}=3. מכאן q=−12q=- \frac{1}{2} ואז a1=2(1−q)=3a_1=2(1-q)=3.

הסתברות

הסתברות T03-001חינם
שחקן כדורסל קולע זריקת עונשין בהסתברות 25\frac{2}{5}, באופן בלתי תלוי. בוחנים 55 זריקות. א. מה ההסתברות לקבל בדיוק 22 קליעות? ב. מה ההסתברות לקבל לפחות אחת? ג. ידוע שהתקבלה לפחות אחת. מה ההסתברות שהתקבלו בדיוק 22?

רמזים

  1. בדקו שהניסויים בלתי תלויים ובעלי אותה הסתברות – זו נוסחת ברנולי.
  2. "לפחות אחת" – נוח לחשב דרך המאורע המשלים.
  3. בהסתברות מותנית: P(A∣B)=P(A∩B)P(B)P(A|B)=\frac{P(A\cap B)}{P(B)}.

פתרון

זו סדרת ניסויי ברנולי: n=5n=5, p=25p=\frac{2}{5}. א. P=10⋅(25)2(35)3=216625P=10\cdot\left(\frac{2}{5}\right)^2\left(\frac{3}{5}\right)^3=\frac{216}{625}. ב. משלים: 1−(35)5=288231251-\left(\frac{3}{5}\right)^5=\frac{2882}{3125}. ג. הסתברות מותנית: 21662528823125=5401441\frac{\frac{216}{625}}{\frac{2882}{3125}}=\frac{540}{1441} (המאורע של סעיף א מוכל במאורע של סעיף ב).
הסתברות T03-002חינם
בקופסה I יש 55 כדורים אדומים ו־11 כחולים. בקופסה II יש 66 אדומים ו־55 כחולים. בוחרים את קופסה I בהסתברות 25\frac{2}{5} ואת קופסה II בהסתברות 35\frac{3}{5}, ומוציאים ממנה כדור אחד באקראי. א. מה ההסתברות שהכדור אדום? ב. הכדור שהוצא אדום. מה ההסתברות שהוא הוצא מקופסה I?

רמזים

  1. שרטטו עץ הסתברויות עם שני שלבים.
  2. הסתברות כוללת = סכום מכפלות לאורך הענפים המתאימים.
  3. בסעיף ב השתמשו בהסתברות מותנית: הענף המבוקש חלקי כל הענפים "אדום".

פתרון

נשרטט עץ: שלב ראשון – בחירת קופסה, שלב שני – צבע הכדור. א. P(אדום)=25⋅56+35⋅611=109165P(\text{אדום})=\frac{2}{5}\cdot\frac{5}{6}+\frac{3}{5}\cdot\frac{6}{11}=\frac{109}{165}. ב. P(I∣אדום)=25⋅56109165=55109P(I|\text{אדום})=\frac{\frac{2}{5}\cdot\frac{5}{6}}{\frac{109}{165}}=\frac{55}{109}.
הסתברות T03-003חינם
בבית ספר 40% מהתלמידים לומדים מגמת מדעים. מבין תלמידי מגמת המדעים, 40% משתתפים בחוג רובוטיקה, ומבין התלמידים שאינם במגמת מדעים 20% משתתפים בחוג. בוחרים תלמיד באקראי. א. מה ההסתברות שהתלמיד משתתף בחוג רובוטיקה? ב. ידוע שהתלמיד משתתף בחוג. מה ההסתברות שהוא לומד במגמת מדעים? ג. האם המאורעות "לומד מדעים" ו"משתתף בחוג" בלתי תלויים? נמקו.

רמזים

  1. בנו טבלה עם שורות "מדעים/לא מדעים" ועמודות "חוג/לא חוג".
  2. אחוז "מבין" הוא הסתברות מותנית – הכפילו בהסתברות השורה.
  3. אי־תלות: P(A∩B)=P(A)⋅P(B)P(A\cap B)=P(A)\cdot P(B).

פתרון

נבנה טבלה דו־ממדית (מגמה × חוג) של הסתברויות. P(מדעים וחוג)=25⋅25=425P(\text{מדעים וחוג})=\frac{2}{5}\cdot\frac{2}{5}=\frac{4}{25}, P(לא מדעים וחוג)=35⋅15=325P(\text{לא מדעים וחוג})=\frac{3}{5}\cdot\frac{1}{5}=\frac{3}{25}. א. P(חוג)=725P(\text{חוג})=\frac{7}{25}. ב. 425725=47\frac{\frac{4}{25}}{\frac{7}{25}}=\frac{4}{7}. ג. P(A)P(B)=14125≠425=P(A∩B)P(A)P(B)=\frac{14}{125}\ne\frac{4}{25}=P(A\cap B), לכן המאורעות תלויים.

סטטיסטיקה: התפלגות נורמלית, מתאם ורגרסיה

סטטיסטיקה: התפלגות נורמלית, מתאם ורגרסיה T04-001חינם
ההתפלגות של זמני ריצה (בשניות) באוכלוסייה מסוימת היא נורמלית, עם ממוצע 7070 וסטיית תקן 22. א. מהו אחוז הנתונים הקטנים מ־68.868.8? ב. מהו אחוז הנתונים שבין 68.868.8 ל־70.570.5? ג. מהו אחוז הנתונים הגדולים מ־70.570.5? (היעזרו בטבלת ההתפלגות הנורמלית הסטנדרטית.)

רמזים

  1. הפכו כל ערך לציון תקן: z=x−μσz=\frac{x-\mu}{\sigma}.
  2. בטבלה מופיע Φ(z)\Phi(z) – השטח משמאל ל־zz.
  3. לערכים שליליים: Φ(−z)=1−Φ(z)\Phi(-z)=1-\Phi(z).

פתרון

ציון התקן של 68.868.8: z=68.8−702=−0.6z=\frac{68.8-70}{2}=-0.6; של 70.570.5: z=0.25z=0.25. Φ(−0.6)=1−Φ(0.6)≈0.2743\Phi(-0.6)=1-\Phi(0.6)\approx0.2743, כלומר 27.43%27.43\%. Φ(0.25)−Φ(−0.6)≈0.3245\Phi(0.25)-\Phi(-0.6)\approx0.3245, כלומר 32.45%32.45\%. 1−Φ(0.25)≈0.40131-\Phi(0.25)\approx0.4013, כלומר 40.13%40.13\%.
סטטיסטיקה: התפלגות נורמלית, מתאם ורגרסיה T04-002חינם
ההתפלגות של משתנה מסוים היא נורמלית עם ממוצע 150150. ידוע כי 84.13%84.13\% מן הנתונים קטנים מ־160160. א. מצאו את סטיית התקן. ב. במדגם יש 800800 נתונים. לפי ההתפלגות הנורמלית, בכמה נתונים בערך הערך קטן מ־145145?

רמזים

  1. מצאו בטבלה את zz שעבורו Φ(z)\Phi(z) שווה לשבר הנתון.
  2. השוו z=x−μσz=\frac{x-\mu}{\sigma} ופתרו עבור σ\sigma.
  3. מספר נתונים = גודל המדגם כפול השבר.

פתרון

בטבלה: Φ(z)=0.8413\Phi(z)=0.8413 מתקיים עבור z=1z=1. 160−150σ=1⇒σ=10\frac{160-150}{\sigma}=1\Rightarrow\sigma=10. ציון התקן של 145145 הוא −0.5-0.5, ו־Φ(−0.5)≈0.3085\Phi(-0.5)\approx0.3085. מספר הנתונים: 800⋅0.3085≈246.8800\cdot0.3085\approx246.8.
סטטיסטיקה: התפלגות נורמלית, מתאם ורגרסיה T04-003חינם
דנה השתתפה בשתי תחרויות. בתחרות הראשונה התוצאות מתפלגות נורמלית עם ממוצע 6060 וסטיית תקן 1212, ובשנייה – עם ממוצע 1212 וסטיית תקן 1.51.5. תוצאתה בתחרות הראשונה 5454 ובשנייה 13.513.5 (תוצאה גבוהה = טובה). א. באיזו תחרות הייתה תוצאתה טובה יותר יחסית למשתתפים האחרים? נמקו. ב. איזה אחוז מהמשתתפים בתחרות הראשונה השיגו תוצאה נמוכה משלה?

רמזים

  1. משווים תוצאות מהתפלגויות שונות לפי ציון התקן.
  2. z=x−μσz=\frac{x-\mu}{\sigma}.

פתרון

z1=54−6012=−0.5z_1=\frac{54-60}{12}=-0.5, z2=13.5−121.5=1z_2=\frac{13.5-12}{1.5}=1. ציון התקן גבוה יותר בתחרות השנייה, ולכן שם התוצאה טובה יותר יחסית. Φ(−0.5)≈0.3085\Phi(-0.5)\approx0.3085, כלומר 30.85%30.85\%.

גאומטריה אנליטית (ישר ומעגל)

גאומטריה אנליטית (ישר ומעגל) T05-001חינם
נתון המשולש ABCABC שקודקודיו A(3,4)A(3,4), B(0,2)B(0,2), C(−6,−4)C(-6,-4). א. מצאו את משוואת הצלע BCBC. ב. מצאו את משוואת הגובה מן הקודקוד AA לצלע BCBC. ג. מצאו את שיעורי עקב הגובה DD. ד. חשבו את שטח המשולש ABCABC.

רמזים

  1. ישרים מאונכים: m1⋅m2=−1m_1\cdot m_2=-1.
  2. עקב הגובה הוא נקודת החיתוך של הגובה עם הצלע.
  3. שטח משולש = חצי בסיס כפול גובה.

פתרון

mBC=−4−2−6−0=1m_{BC}=\frac{-4-2}{-6-0}=1, ולכן BC: y=x+2BC:\ y = x + 2. שיפוע הגובה: −1mBC=−1-\frac{1}{m_{BC}}=-1; הגובה עובר דרך AA: y=−x+7y = -x + 7. חיתוך שני הישרים: D(52,92)D(\frac{5}{2},\frac{9}{2}). AD=22AD=\frac{\sqrt{2}}{2}, BC=62BC=6 \sqrt{2}, S=BC⋅AD2=3S=\frac{BC\cdot AD}{2}=3.
גאומטריה אנליטית (ישר ומעגל) T05-002חינם
נתון המעגל x2+y2+8y+6=0x^{2} + y^{2} + 8 y + 6 = 0. א. מצאו את מרכז המעגל ואת רדיוסו. ב. האם הנקודה P(1,2)P(1,2) נמצאת בתוך המעגל, עליו או מחוצה לו? נמקו. ג. מצאו את נקודות החיתוך של המעגל עם ציר ה־xx (אם יש).

רמזים

  1. השלימו לריבוע בנפרד את איברי xx ואת איברי yy.
  2. השוו את המרחק מהמרכז לרדיוס.
  3. על ציר ה־xx: y=0y=0.

פתרון

השלמה לריבוע: x2+(y+4)2=10x^{2} + \left(y + 4\right)^{2} = 10. מרכז M(0,−4)M(0,-4), רדיוס R=10R=\sqrt{10}. MP2=(1−0)2+(2+4)2=37MP^2=(1-0)^2+(2+4)^2=37 לעומת R2=10R^2=10 – הנקודה מחוץ למעגל. הצבת y=0y=0: אין נקודות חיתוך.
גאומטריה אנליטית (ישר ומעגל) T05-003חינם
נתון המעגל x2+(y+3)2=25x^{2} + \left(y + 3\right)^{2} = 25 והישר y=−17x−467y = - \frac{1}{7}x - \frac{46}{7}. א. מצאו את נקודות החיתוך של הישר עם המעגל. ב. חשבו את אורך המיתר שנוצר. ג. מצאו את אמצע המיתר NN, והראו כי MNMN מאונך למיתר (MM – מרכז המעגל).

רמזים

  1. הציבו את משוואת הישר במשוואת המעגל.
  2. אורך קטע לפי נוסחת המרחק.
  3. הקטע ממרכז המעגל לאמצע מיתר מאונך למיתר.

פתרון

הצבת y=−x7−467y=- \frac{x}{7} - \frac{46}{7} במשוואת המעגל ופתרון משוואה ריבועית. נקודות החיתוך: (−4,−6)(-4,-6), (3,−7)(3,-7). אורך המיתר: 525 \sqrt{2}. N(−12,−132)N(- \frac{1}{2},- \frac{13}{2}); mMN=7m_{MN}=7, ו־mMN⋅m=−1m_{MN}\cdot m=-1 – מאונך.

גאומטריה במישור - הוכחות וחישובים

גאומטריה במישור - הוכחות וחישובים T06-001חינם
במשולש ABCABC הנקודה DD נמצאת על הצלע ABAB והנקודה EE על הצלע ACAC, כך ש־DE∥BCDE\parallel BC. נתון: AD:DB=1:1AD:DB=1:1, ושטח המשולש ADEADE הוא 1818 סמ"ר. א. הוכיחו כי △ADE∼△ABC\triangle ADE\sim\triangle ABC. ב. חשבו את שטח הטרפז DBCEDBCE.

רמזים

  1. חפשו זוויות מתאימות שנוצרות מהמקבילים.
  2. שימו לב: יחס הדמיון הוא AD:ABAD:AB ולא AD:DBAD:DB.
  3. יחס שטחים של משולשים דומים = ריבוע יחס הדמיון.

פתרון

א. ∠A\angle A משותפת, ו־∠ADE=∠ABC\angle ADE=\angle ABC (זוויות מתאימות בין ישרים מקבילים). לכן המשולשים דומים (ז.ז.). יחס הדמיון: ADAB=12\frac{AD}{AB}=\frac{1}{2}. יחס השטחים שווה לריבוע יחס הדמיון: SABC=18⋅(21)2=72S_{ABC}=18\cdot\left(\frac{2}{1}\right)^2=72. שטח הטרפז: 72−18=5472-18=54 סמ"ר.
גאומטריה במישור - הוכחות וחישובים T06-002חינם
מנקודה AA שמחוץ למעגל יוצאים משיק ABAB (BB נקודת ההשקה) וחותך ACDACD (CC בין AA ל־DD). נתון: AC=2AC=2 ס"מ, CD=6CD=6 ס"מ. א. הוכיחו כי △ABC∼△ADB\triangle ABC\sim\triangle ADB. ב. חשבו את אורך המשיק ABAB.

רמזים

  1. השתמשו במשפט "זווית בין משיק למיתר".
  2. מהדמיון מתקבל AB2=AC⋅ADAB^2=AC\cdot AD.
  3. זכרו: AD=AC+CDAD=AC+CD.

פתרון

א. ∠A\angle A משותפת. ∠ABC=∠ADB\angle ABC=\angle ADB (זווית בין משיק למיתר שווה לזווית ההיקפית הנשענת על אותה קשת). לכן המשולשים דומים. מהדמיון: ABAD=ACAB\frac{AB}{AD}=\frac{AC}{AB}, כלומר AB2=AC⋅ADAB^2=AC\cdot AD. AB2=2⋅8=16AB^2=2\cdot8=16, לכן AB=4AB=4 ס"מ.
גאומטריה במישור - הוכחות וחישובים T06-003חינם
במעגל נחתכים המיתרים ABAB ו־CDCD בנקודה EE. נתון: AE=8AE=8, EB=3EB=3, CE=6CE=6. א. הוכיחו כי △AEC∼△DEB\triangle AEC\sim\triangle DEB. ב. חשבו את EDED ואת אורך המיתר CDCD.

רמזים

  1. חפשו זוויות קודקודיות וזוויות היקפיות הנשענות על אותה קשת.
  2. מהדמיון נובע משפט חיתוך מיתרים.

פתרון

א. ∠AEC=∠DEB\angle AEC=\angle DEB (קודקודיות), ∠CAB=∠CDB\angle CAB=\angle CDB (זוויות היקפיות על אותה קשת). לכן המשולשים דומים. מהדמיון: AE⋅EB=CE⋅EDAE\cdot EB=CE\cdot ED. 8⋅3=6⋅ED8\cdot3=6\cdot ED, לכן ED=4ED=4 ו־CD=10CD=10.

טריגונומטריה במישור

טריגונומטריה במישור T07-001חינם
במשולש ABCABC נתון: ∠A=60∘\angle A=60^\circ, ∠B=75∘\angle B=75^\circ, BC=6BC=6 ס"מ. א. חשבו את ACAC ואת ABAB. ב. חשבו את רדיוס המעגל החוסם את המשולש. ג. חשבו את שטח המשולש. (דייקו עד שתי ספרות אחרי הנקודה.)

רמזים

  1. חשבו קודם את הזווית השלישית.
  2. משפט הסינוסים כולל גם את 2R2R.
  3. שטח = חצי מכפלת שתי צלעות בסינוס הזווית שביניהן.

פתרון

∠C=45∘\angle C=45^\circ. משפט הסינוסים: BCsin⁡A=ACsin⁡B=ABsin⁡C=2R\frac{BC}{\sin A}=\frac{AC}{\sin B}=\frac{AB}{\sin C}=2R. AC=6sin⁡75∘sin⁡60∘≈6.69AC=\frac{6\sin75^\circ}{\sin60^\circ}\approx6.69, AB=6sin⁡45∘sin⁡60∘≈4.9AB=\frac{6\sin45^\circ}{\sin60^\circ}\approx4.9. R=62sin⁡60∘≈3.46R=\frac{6}{2\sin60^\circ}\approx3.46. S=12⋅BC⋅AB⋅sin⁡B≈14.2S=\frac12\cdot BC\cdot AB\cdot\sin B\approx14.2 סמ"ר.
טריגונומטריה במישור T07-002חינם
במשולש ABCABC: BC=7BC=7, AC=8AC=8, AB=13AB=13. א. חשבו את גודל הזווית CC. ב. חשבו את שטח המשולש. ג. חשבו את רדיוס המעגל החוסם.

רמזים

  1. שלוש צלעות ידועות – משפט הקוסינוסים.
  2. לאחר שמצאתם זווית, השטח הוא 12absin⁡C\frac12ab\sin C.
  3. csin⁡C=2R\frac{c}{\sin C}=2R.

פתרון

משפט הקוסינוסים: cos⁡C=72+82−1322⋅7⋅8=−12\cos C=\frac{7^2+8^2-13^2}{2\cdot7\cdot8}=- \frac{1}{2}, לכן ∠C≈120∘\angle C\approx120^\circ. S=12⋅7⋅8⋅sin⁡C=143≈24.25S=\frac12\cdot7\cdot8\cdot\sin C=14 \sqrt{3}\approx24.25. R=AB2sin⁡C≈7.51R=\frac{AB}{2\sin C}\approx7.51.
טריגונומטריה במישור T07-003חינם
במשולש ABCABC: AB=12AB=12, AC=9AC=9, ושטח המשולש הוא 2727. א. מצאו את גודל הזווית AA (מצאו את כל האפשרויות). ב. עבור כל אפשרות חשבו את BCBC.

רמזים

  1. השתמשו בנוסחת השטח 12bcsin⁡A\frac12 bc\sin A.
  2. זכרו: לסינוס חיובי יש שתי זוויות אפשריות בין 0∘0^\circ ל־180∘180^\circ.

פתרון

12⋅12⋅9sin⁡A=27\frac12\cdot12\cdot9\sin A=27, לכן sin⁡A=12\sin A=\frac{1}{2}. במשולש 0<A<180∘0<A<180^\circ: A=30∘A=30^\circ או A=150∘A=150^\circ. משפט הקוסינוסים: עבור 30∘30^\circ: BC=225−1083≈6.16BC=\sqrt{225 - 108 \sqrt{3}}\approx6.16, עבור 150∘150^\circ: BC=1083+225≈20.3BC=\sqrt{108 \sqrt{3} + 225}\approx20.3

טריגונומטריה במרחב (גופים)

טריגונומטריה במרחב (גופים) T08-001חינם
נתונה תיבה ABCDA′B′C′D′ABCDA'B'C'D' שבה AB=5AB=5, BC=6BC=6 והגובה AA′=6AA'=6 (ס"מ). א. חשבו את אורך אלכסון התיבה AC′AC'. ב. חשבו את הזווית בין האלכסון AC′AC' לבסיס ABCDABCD. ג. חשבו את הזווית בין האלכסון AC′AC' לפאה ABB′A′ABB'A'.

רמזים

  1. זווית בין ישר למישור = הזווית בין הישר להיטלו על המישור.
  2. מצאו משולש ישר־זווית שבו הקטע הוא יתר.
  3. הקטע B′C′B'C' מאונך לפאה ABB′A′ABB'A'.

פתרון

אלכסון הבסיס: AC=52+62=61AC=\sqrt{5^2+6^2}=\sqrt{61}. AC′=AC2+CC′2=97≈9.85AC'=\sqrt{AC^2+CC'^2}=\sqrt{97}\approx9.85. ההיטל של AC′AC' על הבסיס הוא ACAC: tan⁡α=6AC\tan\alpha=\frac{6}{AC}, α≈37.53∘\alpha\approx37.53^\circ. ההיטל של C′C' על הפאה ABB′A′ABB'A' הוא B′B': tan⁡β=B′C′AB′=652+62\tan\beta=\frac{B'C'}{AB'}=\frac{6}{\sqrt{5^2+6^2}}, β≈37.53∘\beta\approx37.53^\circ.
טריגונומטריה במרחב (גופים) T08-002חינם
נתונה פירמידה ישרה SABCDSABCD שבסיסה הריבוע ABCDABCD שאורך צלעו 66 ס"מ, וגובהה SO=4SO=4 ס"מ (OO – מפגש אלכסוני הבסיס). א. חשבו את אורך המקצוע הצדדי SASA. ב. חשבו את הזווית בין המקצוע הצדדי לבסיס. ג. חשבו את הזווית בין פאה צדדית לבסיס. ד. חשבו את נפח הפירמידה.

רמזים

  1. בפירמידה ישרה הגובה נופל למרכז הבסיס.
  2. הזווית בין פאה לבסיס נמדדת בניצב לישר החיתוך (דרך אמצע צלע הבסיס).
  3. נפח פירמידה V=13ShV=\frac13 Sh.

פתרון

AO=AC2=622=32AO=\frac{AC}{2}=\frac{6\sqrt2}{2}=3 \sqrt{2}. SA=AO2+SO2=34≈5.83SA=\sqrt{AO^2+SO^2}=\sqrt{34}\approx5.83. tan⁡∠SAO=SOAO\tan\angle SAO=\frac{SO}{AO}, ולכן הזווית ≈43.31∘\approx43.31^\circ. נסמן KK אמצע ABAB: OK=3OK=3, והזווית בין הפאה לבסיס היא ∠SKO\angle SKO: tan⁡∠SKO=43\tan\angle SKO=\frac{4}{3}, ≈53.13∘\approx53.13^\circ. V=13⋅62⋅4=48V=\frac13\cdot6^2\cdot4=48 סמ"ק.
טריגונומטריה במרחב (גופים) T08-003חינם
בתיבה ABCDA′B′C′D′ABCDA'B'C'D' הבסיס ABCDABCD הוא ריבוע שאורך צלעו 1010 ס"מ. הזווית בין אלכסון התיבה AC′AC' לבסיס היא 48∘48^\circ. א. חשבו את גובה התיבה. ב. חשבו את נפח התיבה ואת שטח הפנים שלה. ג. חשבו את אורך האלכסון AC′AC'.

רמזים

  1. ההיטל של האלכסון על הבסיס הוא אלכסון הבסיס.
  2. במשולש ACC′ACC' הזווית ב־CC ישרה.

פתרון

AC=102≈14.14AC=10\sqrt2\approx14.14. CC′=AC⋅tan⁡48∘≈15.71CC'=AC\cdot\tan48^\circ\approx15.71. V=102⋅h≈1570.64V=10^2\cdot h\approx1570.64 סמ"ק; S=2⋅102+4⋅10⋅h≈828.26S=2\cdot10^2+4\cdot10\cdot h\approx828.26 סמ"ר. AC′=ACcos⁡48∘≈21.14AC'=\frac{AC}{\cos48^\circ}\approx21.14.

וקטורים וגאומטריה במרחב

וקטורים וגאומטריה במרחב T09-001חינם
בתיבה ABCDA′B′C′D′ABCDA'B'C'D' נתון A(0,0,0)A(0,0,0), B(2,0,0)B(2,0,0), D(0,2,0)D(0,2,0), A′(0,0,4)A'(0,0,4). א. מצאו את שיעורי הקודקודים C′C' ו־D′D', ואת שיעורי MM – אמצע המקצוע B′C′B'C'. ב. חשבו את הזווית בין הווקטורים AC′⃗\vec{AC'} ו־BD′⃗\vec{BD'} (אלכסוני התיבה). ג. חשבו את שטח המשולש ABMABM.

רמזים

  1. בתיבה שמקצועותיה על הצירים, כל קודקוד מתקבל מצירוף אורכי המקצועות.
  2. cos⁡θ=u⃗⋅v⃗∣u⃗∣∣v⃗∣\cos\theta=\frac{\vec u\cdot\vec v}{|\vec u||\vec v|}.
  3. בדקו אם יש זווית ישרה במשולש – זה מקצר את חישוב השטח.

פתרון

C′(2,2,4)C'(2,2,4), D′(0,2,4)D'(0,2,4), M(2,1,4)M(2,1,4). AC′⃗=(2,2,4)\vec{AC'}=(2,2,4), BD′⃗=(−2,2,4)\vec{BD'}=(-2,2,4). cos⁡θ=AC′⃗⋅BD′⃗∣AC′⃗∣∣BD′⃗∣=1624\cos\theta=\frac{\vec{AC'}\cdot\vec{BD'}}{|\vec{AC'}||\vec{BD'}|}=\frac{16}{24}, θ≈48.19∘\theta\approx48.19^\circ. AB⃗⊥BM⃗\vec{AB}\perp\vec{BM} (כי AB⃗⋅BM⃗=0\vec{AB}\cdot\vec{BM}=0), לכן S=12⋅AB⋅BM=17≈4.12S=\frac12\cdot AB\cdot BM=\sqrt{17}\approx4.12.
וקטורים וגאומטריה במרחב T09-002חינם
בפירמידה ABCEABCE המקצועות ABAB, ACAC, AEAE מאונכים זה לזה. נסמן AB⃗=u⃗\vec{AB}=\vec u, AC⃗=v⃗\vec{AC}=\vec v, AE⃗=w⃗\vec{AE}=\vec w, ונתון ∣u⃗∣=3|\vec u|=3, ∣v⃗∣=4|\vec v|=4, ∣w⃗∣=2|\vec w|=2. DD אמצע BCBC, ו־MM נקודה על EDED כך ש־EM=13EDEM=\frac{1}{3}ED. א. הביעו את ED⃗\vec{ED} ואת AM⃗\vec{AM} באמצעות u⃗,v⃗,w⃗\vec u,\vec v,\vec w. ב. חשבו את AM⃗⋅ED⃗\vec{AM}\cdot\vec{ED}. האם AM⊥EDAM\perp ED? ג. חשבו את אורך AMAM.

רמזים

  1. מסלול וקטורי: מגיעים לנקודה דרך נקודות ידועות.
  2. וקטורים מאונכים – מכפלה סקלרית אפס.
  3. ∣a⃗∣2=a⃗⋅a⃗|\vec a|^2=\vec a\cdot\vec a.

פתרון

AD⃗=12(u⃗+v⃗)\vec{AD}=\frac12(\vec u+\vec v), ולכן ED⃗=AD⃗−w⃗=12u⃗+12v⃗−w⃗\vec{ED}=\vec{AD}-\vec w=\frac{1}{2}\vec u+\frac{1}{2}\vec v-\vec w. AM⃗=w⃗+13ED⃗=16u⃗+16v⃗+23w⃗\vec{AM}=\vec w+\frac{1}{3}\vec{ED}=\frac{1}{6}\vec u+\frac{1}{6}\vec v+\frac{2}{3}\vec w. כיוון ש־u⃗⋅v⃗=u⃗⋅w⃗=v⃗⋅w⃗=0\vec u\cdot\vec v=\vec u\cdot\vec w=\vec v\cdot\vec w=0: AM⃗⋅ED⃗=112⋅9+112⋅16−23⋅4=−712\vec{AM}\cdot\vec{ED}=\frac{1}{12}\cdot9+\frac{1}{12}\cdot16-\frac{2}{3}\cdot4=- \frac{7}{12} – לא מאונכים. ∣AM⃗∣2=136⋅9+136⋅16+49⋅4=8936|\vec{AM}|^2=\frac{1}{36}\cdot9+\frac{1}{36}\cdot16+\frac{4}{9}\cdot4=\frac{89}{36}, AM=896≈1.57AM=\frac{\sqrt{89}}{6}\approx1.57.
וקטורים וגאומטריה במרחב T09-003חינם
נתונים הווקטורים u⃗=(−4,−2,0)\vec u=(-4,-2,0) ו־v⃗=(−2,k,−1)\vec v=(-2,k,-1). א. מצאו את kk שעבורו u⃗⊥v⃗\vec u\perp\vec v. ב. עבור kk שמצאתם, חשבו את ∣u⃗+v⃗∣|\vec u+\vec v| ואת הזווית בין u⃗\vec u ל־u⃗+v⃗\vec u+\vec v.

רמזים

  1. מאונכים ⇔ מכפלה סקלרית אפס.
  2. cos⁡θ=a⃗⋅b⃗∣a⃗∣∣b⃗∣\cos\theta=\frac{\vec a\cdot\vec b}{|\vec a||\vec b|}.

פתרון

u⃗⋅v⃗=0\vec u\cdot\vec v=0 נותן משוואה ליניארית ב־kk: k=4k=4. u⃗+v⃗=(−6,2,−1)\vec u+\vec v=(-6,2,-1), ∣u⃗+v⃗∣=41|\vec u+\vec v|=\sqrt{41} (וגם =∣u⃗∣2+∣v⃗∣2=\sqrt{|\vec u|^2+|\vec v|^2} כי הם מאונכים). cos⁡θ=u⃗⋅(u⃗+v⃗)∣u⃗∣∣u⃗+v⃗∣=202205\cos\theta=\frac{\vec u\cdot(\vec u+\vec v)}{|\vec u||\vec u+\vec v|}=\frac{20}{2 \sqrt{205}}, θ≈45.7∘\theta\approx45.7^\circ.

גדילה ודעיכה

גדילה ודעיכה T10-001חינם
אוכלוסייה מונה 5000050000 פרטים וגדלה ב־5% בכל שנה. א. כמה פרטים יהיו בה בעוד 15 שנים? ב. כעבור כמה שנים תוכפל האוכלוסייה?

רמזים

  1. גדילה ב־p%p\% – הכפלה ב־1+p1001+\frac{p}{100} בכל שנה.
  2. כדי לפתור משוואה מעריכית הוציאו לוגריתם משני האגפים.

פתרון

M(t)=50000⋅2120tM(t)=50000\cdot\frac{21}{20}^t (מקדם גדילה q=1+5100q=1+\frac{5}{100}). M(15)=50000⋅212015≈103946.4M(15)=50000\cdot\frac{21}{20}^{15}\approx103946.4. 2120t=2⇒t=log⁡2log⁡2120≈14.21\frac{21}{20}^t=2\Rightarrow t=\frac{\log2}{\log\frac{21}{20}}\approx14.21 שנים.
גדילה ודעיכה T10-002חינם
כמות של חומר גדלה באופן מעריכי, M(t)=M0qtM(t)=M_0q^t (tt בשעות). לאחר 2 שעות נמדדו 20002000 גרם, ולאחר 4 שעות נמדדו 80008000 גרם. א. מצאו את qq ואת M0M_0. ב. בכמה אחוזים גדלה הכמות בכל שעה?

רמזים

  1. חלקו את שתי המדידות זו בזו כדי לבטל את M0M_0.
  2. אחוז השינוי לשעה: ∣q−1∣⋅100%|q-1|\cdot100\%.

פתרון

M(4)M(2)=q2=4\frac{M(4)}{M(2)}=q^{2}=4, לכן q=2q=2. M0=200022=500M_0=\frac{2000}{2^{2}}=500. שינוי לשעה: 100%100\%.
גדילה ודעיכה T10-003חינם
זמן מחצית החיים של חומר רדיואקטיבי הוא 10 שנים. בתחילה היו 100 גרם. א. כמה גרם יישארו לאחר 30 שנים? ב. לאחר כמה שנים יישארו 25% מהכמות ההתחלתית?

רמזים

  1. בכל זמן מחצית חיים הכמות מוכפלת ב־12\frac12.
  2. הוציאו לוגריתם כדי למצוא את הזמן.

פתרון

M(t)=100⋅(12)t/10M(t)=100\cdot\left(\frac12\right)^{t/10}. M(30)=252≈12.5M(30)=\frac{25}{2}\approx12.5 גרם. (12)t/10=0.25\left(\frac12\right)^{t/10}=0.25, t=10⋅ln⁡(4)ln⁡2≈20t=10\cdot\frac{\ln(4)}{\ln2}\approx20 שנים.

חקירת פולינומים ופונקציות רציונליות

חקירת פולינומים ופונקציות רציונליות T11-001חינם
נתונה הפונקציה f(x)=−x33+3x22+5f(x)=- \frac{x^{3}}{3} + \frac{3 x^{2}}{2} + 5. א. מצאו את נקודות הקיצון של הפונקציה וקבעו את סוגן. ב. מצאו את תחומי העלייה והירידה. ג. מצאו את נקודת הפיתול. ד. שרטטו סקיצה של גרף הפונקציה.

רמזים

  1. גזרו והשוו את הנגזרת לאפס.
  2. קבעו את סוג הקיצון בטבלת סימנים של f′f' או בעזרת f′′f''.
  3. נקודת פיתול – היכן ש־f′′f'' מחליפה סימן.

פתרון

f′(x)=−x2+3x=−x(x−3)f'(x)=- x^{2} + 3 x=- x \left(x - 3\right). f′(x)=0f'(x)=0 עבור x=0x=0 ו־x=3x=3. נקודות קיצון: (0, 5)(0,\,5) מינימום, (3, 192)(3,\,\frac{19}{2}) מקסימום. עלייה: 0<x<30<x<3; ירידה: x<0x<0 או x>3x>3. f′′(x)=3−2x=0⇒x=32f''(x)=3 - 2 x=0\Rightarrow x=\frac{3}{2}; נקודת פיתול (32,294)(\frac{3}{2},\frac{29}{4}).
חקירת פולינומים ופונקציות רציונליות T11-002חינם
נתונה הפונקציה f(x)=x2+16xf(x)=\frac{x^{2} + 16}{x}. א. מצאו את תחום ההגדרה. ב. מצאו את האסימפטוטות המאונכות לצירים. ג. מצאו את נקודות הקיצון וקבעו את סוגן. ד. שרטטו סקיצה.

רמזים

  1. תחום ההגדרה: המכנה שונה מאפס.
  2. אסימפטוטה אנכית – איפוס המכנה (בלי איפוס המונה); אופקית – גבול באינסוף.
  3. נגזרת מנה: (uv)′=u′v−uv′v2\left(\frac{u}{v}\right)'=\frac{u'v-uv'}{v^2}.

פתרון

תחום: כל xx פרט ל־x=0x=0. אסימפטוטה אנכית: x=0x=0; אופקית: אין אסימפטוטה אופקית (גבול ב־±∞\pm\infty). f′(x)=(x−4)(x+4)x2f'(x)=\frac{\left(x - 4\right) \left(x + 4\right)}{x^{2}}. נקודות קיצון: (−4, −8)(-4,\,-8) מקסימום, (4, 8)(4,\,8) מינימום.
חקירת פולינומים ופונקציות רציונליות T11-003חינם
נתונה הפונקציה f(x)=x3+ax2+3xf(x)=x^{3} + a x^{2} + 3 x, כאשר aa פרמטר. לפונקציה יש נקודת קיצון שבה x=3x=3. א. מצאו את aa. ב. הציבו את aa ומצאו את כל נקודות הקיצון של הפונקציה וקבעו את סוגן.

רמזים

  1. בנקודת קיצון של פונקציה גזירה מתקיים f′(x)=0f'(x)=0.
  2. הציבו את xx הנתון בנגזרת ופתרו עבור aa.
  3. בדקו את סוג הקיצון בטבלה.

פתרון

f′(x)=3x2+2ax+3f'(x)=3 x^{2} + 2 a x + 3. f′(3)=0⇒a=−5f'(3)=0\Rightarrow a=-5. עם a=−5a=-5: f′(x)=(x−3)(3x−1)f'(x)=\left(x - 3\right) \left(3 x - 1\right). נקודות קיצון: (13, 1327)(\frac{1}{3},\,\frac{13}{27}) מקסימום, (3, −9)(3,\,-9) מינימום.

פונקציות שורש

פונקציות שורש T12-001חינם
נתונה הפונקציה f(x)=x+3x2+1f(x)=\frac{x + 3}{\sqrt{x^{2} + 1}}. א. מצאו את תחום ההגדרה של הפונקציה. ב. מצאו את נקודות הקיצון הפנימיות של הפונקציה וקבעו את סוגן. ג. מצאו את האסימפטוטות האופקיות.

רמזים

  1. תחום: הביטוי בתוך השורש הריבועי חייב להיות אי־שלילי (ושונה מאפס אם הוא במכנה).
  2. (u)′=u′2u\left(\sqrt{u}\right)'=\frac{u'}{2\sqrt{u}}.
  3. השוו את המונה של f′f' לאפס ובדקו שהפתרון בתחום.

פתרון

תחום: כל xx (הביטוי שבתוך השורש אי־שלילי). f′(x)=1−3x(x2+1)32f'(x)=\frac{1 - 3 x}{\left(x^{2} + 1\right)^{\frac{3}{2}}}. נקודות קיצון: (13, 10)(\frac{1}{3},\,\sqrt{10}) מקסימום. אסימפטוטות אופקיות: y=1y=1 (כאשר x→∞x\to\infty) ו־y=−1y=-1 (כאשר x→−∞x\to-\infty).
פונקציות שורש T12-002חינם
נתונה הפונקציה f(x)=xf(x)=\sqrt{x}. א. מצאו את משוואת המשיק לגרף בנקודה שבה x=9x=9. ב. חשבו את השטח המוגבל על ידי גרף הפונקציה, המשיק וציר ה־xx.

רמזים

  1. מצאו את שיפוע המשיק בעזרת הנגזרת.
  2. שרטטו! השטח הוא הפרש בין משולש לשטח שמתחת לגרף.
  3. ∫ax dx=23a(ax)3/2+C\int\sqrt{ax}\,dx=\frac{2}{3a}(ax)^{3/2}+C.

פתרון

f(9)=3f(9)=3, f′(x)=12xf'(x)=\frac{1}{2 \sqrt{x}}, f′(9)=16f'(9)=\frac{1}{6}; משיק: y=x6+32y=\frac{x}{6} + \frac{3}{2}. המשיק חותך את ציר xx ב־x=−9x=-9. שטח = שטח המשולש שמתחת למשיק פחות השטח שמתחת לגרף: 27−∫09x dx=927-\int_0^{9}\sqrt{x}\,dx=9.
פונקציות שורש T12-003חינם
נתונה הפונקציה f(x)=x+4−xf(x)=\sqrt{x} + \sqrt{4 - x}. א. מצאו את תחום ההגדרה. ב. מצאו את נקודות הקיצון הפנימיות וקבעו את סוגן. ג. מצאו את תחומי העלייה והירידה.

רמזים

  1. תחום: ביטוי תחת שורש ריבועי אי־שלילי, ומכנה שונה מאפס.
  2. גזרו בעזרת (u)′=u′2u\left(\sqrt{u}\right)'=\frac{u'}{2\sqrt{u}} וכנסו למכנה משותף.
  3. בדקו את סימן f′f' בין הנקודות החשודות.

פתרון

תחום: 0≤x≤40\le x\le4. f′(x)=−124−x+12xf'(x)=- \frac{1}{2 \sqrt{4 - x}} + \frac{1}{2 \sqrt{x}}. נקודות קיצון: (2, 22)(2,\,2 \sqrt{2}) מקסימום. טבלת סימנים: עולה ב־0<x<20<x<2; יורדת ב־2<x<42<x<4.

בעיות קיצון

בעיות קיצון T13-001חינם
מלבן חסום בין גרף הפונקציה y=36−x2y=36 - x^{2} לבין ציר ה־xx, כך ששני קודקודים שלו על ציר ה־xx ושניים על הגרף (סימטרי לציר ה־yy). מה השטח המקסימלי של המלבן?

רמזים

  1. בחרו משתנה – שיעור ה־xx של הקודקוד על הגרף.
  2. בטאו את השטח כפונקציה של משתנה אחד וגזרו.
  3. בדקו שזהו מקסימום (טבלה או נגזרת שנייה).

פתרון

נסמן קודקוד על הגרף (x,36−x2)(x,36 - x^{2}), x>0x>0. שטח: S(x)=2x(36−x2)=−2x3+72xS(x)=2x(36 - x^{2})=- 2 x^{3} + 72 x. S′(x)=72−6x2=0⇒x=23S'(x)=72 - 6 x^{2}=0\Rightarrow x=2 \sqrt{3}. S′′<0S''<0 – מקסימום. Smax=963S_{max}=96 \sqrt{3}.
בעיות קיצון T13-002חינם
מפח מלבני שמידותיו 3030 ס"מ על 1414 ס"מ גוזרים בכל פינה ריבוע שצלעו xx, ומקפלים לקופסה פתוחה. א. הביעו את נפח הקופסה באמצעות xx. ב. עבור איזה xx נפח הקופסה מקסימלי? מהו הנפח המקסימלי?

רמזים

  1. אורך ורוחב הבסיס קטנים ב־2x2x כל אחד; הגובה הוא xx.
  2. קבעו את התחום של xx לפני הגזירה.
  3. פסלו פתרון של V′=0V'=0 שמחוץ לתחום.

פתרון

V(x)=x(30−2x)(14−2x)V(x)=x(30-2x)(14-2x), 0<x<70<x<7. V′(x)=12x2−176x+420=0V'(x)=12 x^{2} - 176 x + 420=0. הפתרון בתחום: x=3x=3 (מקסימום לפי טבלת סימנים). Vmax=576≈576V_{max}=576\approx576 סמ"ק.
בעיות קיצון T13-003חינם
מצאו את הנקודה (או הנקודות) על גרף הפונקציה y=x2y=x^2 הקרובה ביותר לנקודה (0,6)(0,6), וחשבו את המרחק המינימלי.

רמזים

  1. כתבו נקודה כללית על הגרף בעזרת משתנה אחד.
  2. במקום למזער את המרחק, מזערו את ריבועו.
  3. השוו בין כל הנקודות החשודות.

פתרון

נקודה על הגרף: (x,x2)(x,x^{2}). ריבוע המרחק: d2=x4−11x2+36d^2=x^{4} - 11 x^{2} + 36. מספיק למצוא מינימום של d2d^2 (השורש פונקציה עולה). (d2)′=4x3−22x=0(d^2)'=4 x^{3} - 22 x=0, פתרונות: x=−222x=- \frac{\sqrt{22}}{2}, x=0x=0, x=222x=\frac{\sqrt{22}}{2}. המינימום ב־x=−222x=- \frac{\sqrt{22}}{2}, x=222x=\frac{\sqrt{22}}{2}, והמרחק המינימלי d=232d=\frac{\sqrt{23}}{2}.

אינטגרלים ושטחים

אינטגרלים ושטחים T14-001חינם
חשבו את השטח המוגבל בין הגרפים של f(x)=x2−5f(x)=x^{2} - 5 ו־g(x)=2x−2g(x)=2 x - 2.

רמזים

  1. מצאו את נקודות החיתוך – הן גבולות האינטגרציה.
  2. בדקו איזו פונקציה עליונה בתחום (הציבו נקודה באמצע).
  3. שטח = אינטגרל של (עליונה פחות תחתונה).

פתרון

נקודות חיתוך: f(x)=g(x)⇒(x−3)(x+1)=0f(x)=g(x)\Rightarrow \left(x - 3\right) \left(x + 1\right)=0, x=−1x=-1, x=3x=3. השטח: ∣∫−13(x2−2x−3) dx∣=323\left|\int_{-1}^{3}(x^{2} - 2 x - 3)\,dx\right|=\frac{32}{3}.
אינטגרלים ושטחים T14-002חינם
נתונה הפונקציה f(x)=x(2k−x)f(x)=x(2k-x), כאשר k>0k>0. השטח המוגבל על ידי גרף הפונקציה וציר ה־xx הוא 2563\frac{256}{3}. מצאו את kk.

רמזים

  1. גבולות האינטגרציה הם נקודות האפס של הפונקציה (תלויים ב־kk).
  2. חשבו את האינטגרל כביטוי ב־kk והשוו לשטח הנתון.

פתרון

נקודות חיתוך עם ציר xx: x=0x=0, x=2kx=2k. ∫02k(2kx−x2) dx=[kx2−x33]02k=4k33\int_0^{2k}(2kx-x^2)\,dx=\left[kx^2-\frac{x^3}{3}\right]_0^{2k}=\frac{4k^3}{3}. 4k33=2563⇒k3=64\frac{4k^3}{3}=\frac{256}{3}\Rightarrow k^3=64, k=4k=4.
אינטגרלים ושטחים T14-003חינם
נתונה הפונקציה f(x)=3x2+2xf(x)=3 x^{2} + 2 x. מצאו את t>0t>0 שעבורו השטח המוגבל על ידי גרף הפונקציה, ציר ה־xx והישר x=tx=t (בתחום 0≤x≤t0\le x\le t) שווה ל־3636.

רמזים

  1. חשבו את האינטגרל עם גבול עליון tt.
  2. קבלו משוואה ב־tt ונחשו פתרון שלם קטן.

פתרון

f(x)≥0f(x)\ge0 עבור x≥0x\ge0, לכן השטח ∫0tf(x)dx=t3+1t2\int_0^t f(x)dx=t^3+1t^2. t3+1t2=36t^3+1t^2=36; הפתרון החיובי t=3t=3 (בדיקה בהצבה; הפונקציה עולה ב־t>0t>0 לכן יחיד).

פונקציות טריגונומטריות

פונקציות טריגונומטריות T15-001חינם
נתונה הפונקציה f(x)=2sin⁡(x)+sin⁡(2x)f(x)=2 \sin{\left(x \right)} + \sin{\left(2 x \right)} בתחום 0≤x≤2π0\le x\le 2\pi. א. מצאו את נקודות הקיצון הפנימיות וקבעו את סוגן. ב. מצאו את הערך הגדול ביותר ואת הערך הקטן ביותר של הפונקציה בתחום.

רמזים

  1. גזרו – זכרו את כלל השרשרת עבור sin⁡2x\sin 2x.
  2. פתרו משוואה טריגונומטרית ומצאו את כל הפתרונות בתחום.
  3. ערך גדול/קטן ביותר – השוו בין נקודות הקיצון לקצוות התחום.

פתרון

f′(x)=2cos⁡(x)+2cos⁡(2x)f'(x)=2 \cos{\left(x \right)} + 2 \cos{\left(2 x \right)}. פתרון f′(x)=0f'(x)=0 בתחום: x=π3x=\frac{\pi}{3}, x=πx=\pi, x=5π3x=\frac{5 \pi}{3}. נקודות קיצון: (π3, 332)(\frac{\pi}{3},\,\frac{3 \sqrt{3}}{2}) מקסימום, (π, 0)(\pi,\,0) לא קיצון, (5π3, −332)(\frac{5 \pi}{3},\,- \frac{3 \sqrt{3}}{2}) מינימום. משווים לערכי הקצוות f(0)=0f(0)=0, f(2π)=0f(2\pi)=0: מקסימום מוחלט 332\frac{3 \sqrt{3}}{2}, מינימום מוחלט −332- \frac{3 \sqrt{3}}{2}.
פונקציות טריגונומטריות T15-002חינם
נתונה הפונקציה f(x)=2x+2sin⁡(x)f(x)=\sqrt{2} x + 2 \sin{\left(x \right)} בתחום 0≤x≤2π0\le x\le2\pi. א. מצאו את נקודות הקיצון הפנימיות וקבעו את סוגן. ב. מצאו את תחומי העלייה והירידה בתחום.

רמזים

  1. גזרו והשוו לאפס – תתקבל משוואה מהצורה sin⁡x=c\sin x=c או cos⁡x=c\cos x=c.
  2. מצאו את כל הפתרונות בתחום [0,2π][0,2\pi] בעזרת מעגל היחידה.
  3. קבעו סימן של f′f' בכל תת־תחום.

פתרון

f′(x)=2cos⁡(x)+2=0f'(x)=2 \cos{\left(x \right)} + \sqrt{2}=0. פתרונות בתחום: x=3π4x=\frac{3 \pi}{4}, x=5π4x=\frac{5 \pi}{4}. נקודות קיצון: (3π4, 2(4+3π)4)(\frac{3 \pi}{4},\,\frac{\sqrt{2} \left(4 + 3 \pi\right)}{4}) מקסימום, (5π4, 2(−4+5π)4)(\frac{5 \pi}{4},\,\frac{\sqrt{2} \left(-4 + 5 \pi\right)}{4}) מינימום. עולה ב־0<x<3π40<x<\frac{3 \pi}{4}; יורדת ב־3π4<x<5π4\frac{3 \pi}{4}<x<\frac{5 \pi}{4}; עולה ב־5π4<x<2π\frac{5 \pi}{4}<x<2 \pi.
פונקציות טריגונומטריות T15-003חינם
מצאו את משוואת המשיק לגרף הפונקציה f(x)=cos⁡(x)f(x)=\cos{\left(x \right)} בנקודה שבה x=π6x=\frac{\pi}{6}.

רמזים

  1. חשבו את ערך הפונקציה בנקודה.
  2. (sin⁡bx)′=bcos⁡bx(\sin bx)'=b\cos bx, (cos⁡bx)′=−bsin⁡bx(\cos bx)'=-b\sin bx.
  3. הציבו במשוואת ישר y−y0=m(x−x0)y-y_0=m(x-x_0).

פתרון

f(π6)=32f(\frac{\pi}{6})=\frac{\sqrt{3}}{2}. f′(x)=−sin⁡(x)f'(x)=- \sin{\left(x \right)}, f′(π6)=−12f'(\frac{\pi}{6})=- \frac{1}{2}. y=−x2+π12+32y=- \frac{x}{2} + \frac{\pi}{12} + \frac{\sqrt{3}}{2}.

פונקציות מעריכיות ולוגריתמיות

פונקציות מעריכיות ולוגריתמיות T16-001חינם
נתונה הפונקציה f(x)=xe−xf(x)=x e^{- x}. א. מצאו את תחום ההגדרה. ב. מצאו את נקודות הקיצון וקבעו את סוגן. ג. מצאו את נקודות החיתוך עם הצירים.

רמזים

  1. ln⁡\ln מוגדר רק לביטוי חיובי; exe^x מוגדרת לכל xx וחיובית תמיד.
  2. (eu)′=u′eu(e^{u})'=u'e^{u}, (ln⁡u)′=u′u(\ln u)'=\frac{u'}{u}; כלל המכפלה (uv)′=u′v+uv′(uv)'=u'v+uv'.
  3. ex>0e^x>0 – לכן הסימן של f′f' נקבע לפי הגורם האחר.

פתרון

תחום: כל xx. f′(x)=−(x−1)e−xf'(x)=- \left(x - 1\right) e^{- x}. נקודות קיצון: (1, e−1)(1,\,e^{-1}) מקסימום. חיתוך עם ציר xx: (0,0)(0,0); עם ציר yy: (0,0)(0,0).
פונקציות מעריכיות ולוגריתמיות T16-002חינם
פתרו את המשוואה: e2x−5ex+6=0e^{2x}-5e^x+6=0.

רמזים

  1. במשוואה מעריכית – נסו הצבה t=ext=e^x או השוואת בסיסים.
  2. במשוואה לוגריתמית – קבעו תחום הגדרה ובדקו את הפתרונות.
  3. חוק: log⁡a+log⁡b=log⁡(ab)\log a+\log b=\log(ab).

פתרון

נציב t=ex>0t=e^x>0. t2−5t+6=0⇒t=2t^2-5t+6=0\Rightarrow t=2 או t=3t=3. x=ln⁡2x=\ln2 או x=ln⁡3x=\ln3.
פונקציות מעריכיות ולוגריתמיות T16-003חינם
מצאו את משוואת המשיק לגרף הפונקציה f(x)=ln⁡(x)f(x)=\ln{\left(x \right)} בנקודה שבה x=ex=e.

רמזים

  1. (eax)′=aeax(e^{ax})'=ae^{ax}, (ln⁡x)′=1x(\ln x)'=\frac1x.
  2. משוואת משיק: y−f(x0)=f′(x0)(x−x0)y-f(x_0)=f'(x_0)(x-x_0).

פתרון

f(e)=1f(e)=1. f′(x)=1xf'(x)=\frac{1}{x}, f′(e)=e−1f'(e)=e^{-1}. y=xey=\frac{x}{e}.

שאלת בגרות

2024 · שאלה 3חינם
פונקציות טריגונומטריות
2024 · שאלה 1חינם
בעיות מילוליות (תנועה, הספק, קנייה)
2025 · שאלה 4חינם
גאומטריה אנליטית (ישר ומעגל)טריגונומטריה במישור
2025 · שאלה 4חינם
גאומטריה במישור - הוכחות וחישובים
2026 · שאלה 7חינם
פונקציות שורשאינטגרלים ושטחים
2026 · שאלה 2חינם
סטטיסטיקה: התפלגות נורמלית, מתאם ורגרסיה
2026 · שאלה 5חינם
גאומטריה אנליטית (ישר ומעגל)
2026 · שאלה 2חינם
וקטורים וגאומטריה במרחבטריגונומטריה במרחב (גופים)
2026 · שאלה 3חינם
הסתברות
2026 · שאלה 8חינם
בעיות קיצוןחקירת פולינומים ופונקציות רציונליות
2026 · שאלה 1חינם
גדילה ודעיכהסדרות (חשבונית והנדסית)
2026 · שאלה 4חינם
פונקציות מעריכיות ולוגריתמיותאינטגרלים ושטחים
2026 · שאלה 5חינם
פונקציות מעריכיות ולוגריתמיות

תחילת החוברת