מבחן לדוגמא 4 — סוף מחצית. 3 שאלות עם סעיפים, 16 סעיפים בסך הכול, 90 דקות. החומר: חקירה של פונקציה טריגונומטרית עם שטח, פונקציה עם שורש שיש לה שתי אסימפטוטות אופקיות שונות, והאינטגרל כפונקציית צבירה בבעיית זרימה.
כמו בבגרות, כל סעיף מזכיר את מה שנמצא לפניו, כך שאפשר להמשיך גם אם נתקעתם. בפונקציה מורכבת אל תשכחו את הנגזרת הפנימית; כש- זכרו ש-; ובצבירה הבחינו בין השינוי בנפח לבין הנפח עצמו.
Exercices
שאלה 1 — חקירת פונקציה טריגונומטרית
Exercice 1
נתונה הפונקציה בתחום . א. מצאו את .
____ ____
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 2 2
Corrigé :
נגזרת של פונקציה מורכבת: כופלים בנגזרת הפנימית
. המלכודת: לכתוב ולשכוח את הנגזרת הפנימית .
Exercice 2
נתונה הפונקציה בתחום . הנגזרת היא . ב. מהן נקודות הקיצון של בתוך התחום, ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : A מקסימום ב-, מינימום ב-
Corrigé :
משוואה ריבועית ב-
טבלת סימנים של
מקסימום ב- ומינימום ב-. המלכודת: להכריז על קיצון ב- — שם , אבל משני הצדדים, ו- לא מחליפה סימן.
Exercice 3
נתונה הפונקציה בתחום . הנגזרת היא . לפונקציה מקסימום ב- ומינימום ב-. ג. מהו ערך הפונקציה בנקודת המקסימום? (עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה.)
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 2.6
Corrigé :
מציבים ב-, לא ב-
. המלכודת: להציב ב- במקום ב- — הזווית בסינוס היא .
Exercice 4
נתונה הפונקציה בתחום . הנגזרת היא . לפונקציה מקסימום ב- ומינימום ב-. ד. כמה נקודות חיתוך עם ציר ה- יש לגרף של בתחום ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 2
Corrigé :
סינוס של זווית כפולה, ואחר כך גורם משותף
אותה נקודה שכבר נמצאה
נקודות: ו-. המלכודת: לספור — הנקודה מתקבלת משני הגורמים, אבל היא נקודה אחת.
Exercice 5
נתונה הפונקציה בתחום . הנגזרת היא . לפונקציה מקסימום ב- ומינימום ב-. הגרף חותך את ציר ה- ב- וב-. ה. חשבו את השטח המוגבל בין הגרף של לבין ציר ה- בתחום .
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 4
Corrigé :
הגרף מתחת לציר
פונקציה קדומה:
שטח הוא תמיד חיובי
. המלכודת: לענות — האינטגרל שלילי כי הגרף מתחת לציר, והשטח הוא ערכו המוחלט. ועוד: , עם חלוקה ב-.
שאלה 2 — פונקציה עם שורש
Exercice 6
נתונה הפונקציה . א. מהו תחום ההגדרה של ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : A כל
Corrigé :
הביטוי שבתוך השורש חיובי תמיד
גם המכנה לא מתאפס
כל . המלכודת: לפסול כאילו השורש הוא , או לדרוש — המונה אינו בתוך שורש.
Exercice 7
נתונה הפונקציה . תחום ההגדרה הוא כל . ב. מהן האסימפטוטות האופקיות של ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : C כש-, ו- כש-
Corrigé :
כש-,
כש-,
כש- ו- כש-. המלכודת: לכתוב גם עבור שלילי ולקבל בשני הכיוונים.
Exercice 8
נתונה הפונקציה . תחום ההגדרה הוא כל . האסימפטוטות האופקיות: כש- ו- כש-. ג. לפונקציה נקודת קיצון אחת, והיא מקסימום. מצאו את שיעוריה. (עגלו את שיעור ה- לשתי ספרות אחרי הנקודה.)
____ , ____
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 2 , 1.41
Corrigé :
נגזרת של מנה, עם נגזרת השורש
המכנה חיובי, ולכן הסימן נקבע במונה: לפני , אחריו
. המלכודת: לגזור את השורש כ- בלי הנגזרת הפנימית .
Exercice 9
נתונה הפונקציה . תחום ההגדרה הוא כל . האסימפטוטות האופקיות: כש- ו- כש-. נקודת המקסימום היא . ד. כמה פתרונות יש למשוואה ?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 2
Corrigé :
משמאל למקסימום הפונקציה עולה מהאסימפטוטה עד
מימין למקסימום היא יורדת אל בלי להגיע אליו
הישר חותך כל ענף פעם אחת
פתרונות. המלכודת: לענות כי הפונקציה שואפת ל- — מימין למקסימום היא יורדת מ- אל , ובדרך עוברת דרך .
Exercice 10
נתונה הפונקציה . תחום ההגדרה הוא כל . האסימפטוטות האופקיות: כש- ו- כש-. נקודת המקסימום היא . ה. פתרו את המשוואה .
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : -1.5
Corrigé :
כופלים במכנה החיובי
מעלים בריבוע
בדיקה: אגף ימין חיובי, ולכן הפתרון נפסל — הוא פותר
בלבד. המלכודת: להשאיר את — העלאה בריבוע מוסיפה פתרונות, ולכן מציבים כל פתרון במשוואה המקורית.
שאלה 3 — האינטגרל כפונקציית צבירה
Exercice 11
מים זורמים אל בריכה ויוצאים ממנה. קצב השינוי של נפח המים בבריכה (במ״ק לשעה) הוא , כאשר הזמן בשעות, . קצב חיובי פירושו זרימה פנימה, וקצב שלילי — זרימה החוצה. בזמן היו בבריכה מ״ק מים, ולכן הנפח בזמן הוא . א. באילו תחומי זמן נפח המים בבריכה גדל?
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : A ו-
Corrigé :
המשפט היסודי: הנגזרת של פונקציית הצבירה היא הפונקציה שמצטברת
שם הנפח גדל
ו-. המלכודת: לענות לפי העלייה של הגרף של () — הנפח גדל כש- חיובי, לא כש- עולה.
Exercice 12
מים זורמים אל בריכה ויוצאים ממנה. קצב השינוי של נפח המים בבריכה (במ״ק לשעה) הוא , כאשר הזמן בשעות, . קצב חיובי פירושו זרימה פנימה, וקצב שלילי — זרימה החוצה. בזמן היו בבריכה מ״ק מים, ולכן הנפח בזמן הוא . הנפח גדל כש- וכש-, וקטן כש-. ב. כמה מים יש בבריכה בזמן ? (עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה.)
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 11.33
Corrigé :
הכמות שנכנסה בשעה הראשונה
מוסיפים את הנפח ההתחלתי
מ״ק. המלכודת: לענות — האינטגרל נותן את השינוי בנפח, ויש להוסיף את המ״ק שהיו בהתחלה.
Exercice 13
מים זורמים אל בריכה ויוצאים ממנה. קצב השינוי של נפח המים בבריכה (במ״ק לשעה) הוא , כאשר הזמן בשעות, . קצב חיובי פירושו זרימה פנימה, וקצב שלילי — זרימה החוצה. בזמן היו בבריכה מ״ק מים, ולכן הנפח בזמן הוא . הנפח גדל כש- וכש-, וקטן כש-. בזמן יש בבריכה מ״ק. ג. כמה מים יצאו מהבריכה בין ל-? (עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה.)
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 1.33
Corrigé :
האינטגרל שלילי: הגרף מתחת לציר
הכמות שיצאה היא השטח שבין הגרף לציר
מ״ק. המלכודת: לענות — הסימן אומר שהמים יצאו; הכמות עצמה חיובית.
Exercice 14
מים זורמים אל בריכה ויוצאים ממנה. קצב השינוי של נפח המים בבריכה (במ״ק לשעה) הוא , כאשר הזמן בשעות, . קצב חיובי פירושו זרימה פנימה, וקצב שלילי — זרימה החוצה. בזמן היו בבריכה מ״ק מים, ולכן הנפח בזמן הוא . הנפח גדל כש- וכש-, וקטן כש-. בזמן יש בבריכה מ״ק. בין ל- יצאו מהבריכה מ״ק. ד. הוכיחו או הפריכו: בזמן יש בבריכה בדיוק מ״ק, כמו בהתחלה.
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : Vrai
Corrigé :
מה שנכנס בשעה הראשונה יצא בשעתיים הבאות
נכון. המלכודת: להסיק שהבריכה לא השתנתה כל הזמן — הנפח עלה ל- וירד בחזרה; שווה רק התוצאה הסופית.
Exercice 15
מים זורמים אל בריכה ויוצאים ממנה. קצב השינוי של נפח המים בבריכה (במ״ק לשעה) הוא , כאשר הזמן בשעות, . קצב חיובי פירושו זרימה פנימה, וקצב שלילי — זרימה החוצה. בזמן היו בבריכה מ״ק מים, ולכן הנפח בזמן הוא . הנפח גדל כש- וכש-, וקטן כש-. בזמן יש בבריכה מ״ק. בין ל- יצאו מהבריכה מ״ק. בזמן יש בבריכה שוב מ״ק. ה. כמה מים יש בבריכה בזמן ? (עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה.)
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 16.67
Corrigé :
ממשיכים מהנפח בזמן
מ״ק. המלכודת: לחבר את השטחים בערך מוחלט () — הנפח סופר את המים שיצאו במינוס.
Exercice 16
מים זורמים אל בריכה ויוצאים ממנה. קצב השינוי של נפח המים בבריכה (במ״ק לשעה) הוא , כאשר הזמן בשעות, . קצב חיובי פירושו זרימה פנימה, וקצב שלילי — זרימה החוצה. בזמן היו בבריכה מ״ק מים, ולכן הנפח בזמן הוא . הנפח גדל כש- וכש-, וקטן כש-. בזמן יש בבריכה מ״ק. בין ל- יצאו מהבריכה מ״ק. בזמן יש בבריכה שוב מ״ק. ו. מהו הקצב הממוצע של הגדלת הנפח בין ל- (במ״ק לשעה)? (עגלו לשתי ספרות אחרי הנקודה.)
Voir la réponse et le corrigé
Réponse : 3.33
Corrigé :
ערך ממוצע של פונקציה בקטע
מ״ק לשעה. המלכודת: לחשב את ממוצע הקצבים בקצוות, — זה נכון רק לקצב קווי, ו- אינו קווי.